Bueno, eh aqui un video para los fumadores, que hagan conciencia nuevamente, sobre su habito de fumar, trata de un experimento donde utilizan el agua como “filtro” y demuestran como quedan nuestros pulmones despues de 400 cigarros y la cantidad de toxinas que se juntan, bueno tendran que verlo ustedes.

[Experimento]

*Nota: a veces no ponemos el video que les queremos presentar directamente aqui, y es por varias razones: para que se cargue rapido la pagina, porque no es “yutú” y para ponerle una presentacion a nuestro “estilo”. . .

Todas nuestras células comparten el mismo genoma, sin embargo, nuestro cuerpo presenta miles de tipos de células diferentes distribuidos en cada uno de nuestros tejidos y órganos. ¿Cómo sabe una célula de un organismo multicelular dónde se encuentra? Gracias a su posición en los ejes de desarrollo del organismo, que vienen determinados por el estado de los 39 genes Hox que residen en la cromatina de nuestras células. Cada uno puede estar en dos estados, activo (ON) o inactivo (OFF), codificando un número binario. El resultando son 2^39 = 0,55 billones de posibles posiciones. ¿Qué combinación de genes Hox determina que un dedo sea índice, corazón o meñique? Las nuevas técnicas de secuenciación genómica están mostrando que la combinación exacta de genes Hox no es la misma para todas las células del dedo, sino que depende del tipo de célula (fibroblastos, células endoteliales, células musculares, células de grasa o de hueso). Las células recuerdan tanto su origen (la ubicación del sitio en el que se desarrollaron) como su posición final en el cuerpo. Estos mecanismos constituyen una especie de GPS para el genoma, como nos propone el artículo de Howard Y. Chang, “Anatomic Demarcation of Cells: Genes to Patterns,” Science, 326: 1206-1207, 27 November 2009. Este artículo es uno de los 6 artículos del número especial de la revista Science de hoy dedicado a este interesante problema que nos presenta Stella Hurtley, “Location, Location, Location,” Science 326: 1205, 27 November 2009.

El principio organizador de la diversidad celular en los organismos multicelulares es su posición anatómica. La posición de una célula dentro de nuestro organismo y la posición de los constituyentes de dicha célula dentro de ella determinan su tipo y las funciones que será capaz de desempeñar. Poco a poco se está empezando a desentrañar el código que almacena la posición de una célula, los genes que codifican las proteínas que las diferencian de otras células, gracias a los avances en genómica funcional. En concreto, el papel regulador de los genes Hox y su interacción con los estados de la cromatina como determinantes de la identidad posicional de cada célula.

El genoma es como un dispositivo GPS que codifica la posición de cada célula en nuestro organismo. Nuestras células están regenerándose continuamente, por lo que el genoma se enfrenta al problema de garantizar el perfecto funcionamiento de esta compleja organización durante toda la vida. Los descubrimientos recientes indican que la posición de la célula se determina en función de los ejes de desarrollo del animal, por ejemplo, los ejes antero-posterior (que va de la cabeza a la cola) y proximal-distal (cerca o lejos del tronco, en dirección a las extremidades y otros apéndices del cuerpo). La posición a lo largo de estos ejes es determinada por los genes Hox (u homeóticos). Estos genes codifican factores de transcripción que controlan la morfogénesis del cuerpo durante el desarrollo embrionario. Todavía no se ha descifrado cuáles son todos estos ejes y qué representa exactamente cada gen Hox. Se esperan grandes avances en su comprensión en los próximos años.

Podría llamarse júbilo.
X enfiló por la avenida a más de 100 km por hora. En un par de ocasiones estuvo a punto de golpear la parte trasera de varios automóviles, pero cada vez consiguió dar un hábil volantazo y superarlos en el último momento.
De su coche crecían pequeños sonidos prácticamente inaudibles a baja velocidad, pero más y más desesperados a medida que el motor se esforzaba por reaccionar fiel a la brusquedad de su conductor kamikaze.
X casi podía identificarlos todos: la correa, la bomba de la dirección, el chasquido de la junta universal, el aullido de la transmisión…
Aquel Astra que había costado un par de cientos estaba muy enfermo.  A juzgar por el estruendo que lanzaba en todas direcciones,  nadie se atrevería a afirmar con plena rotundidad que aquella cafetera no explotase de manera repentina produciendo una deflagración capaz de matar a un puñado de peatones inocentes, dejando al piloto convertido en una tostada y, cerca de él, otros hombres y mujeres se quemarían, se  revolverían y se asarían.  

Podría llamarse alegría.
X tenía la mente ocupada con algo más que la carretera. Su memoria procedimental le permitía avanzar entre la exigua jauría de las 11.00h al tiempo que sus neuronas se enlazaban juguetonas, entretenidas en crear  ilusiones de imágenes de sol y playa, habitaciones de hoteles de lujo con vistas al mar y putas caribeñas saliendo de detrás de cada maldita palmera.

Dos meses había tardado en decidirse. Ahora sólo le restaba llegar al aeropuerto a tiempo y desaparecer para siempre.
X creía en el viejo refrán que dice que hay que tener amigos hasta en el infierno, y era , además de un creyente, un practicante contumaz de su particular credo.  Sin ayuda no hubiese podido dar el golpe. Tan sólo unos minutos antes su descripción se correspondía con la de un tipo con menos de 300 euros en su cuenta corriente, pero ahora tenía una maleta deportiva llena de efectivo y una cabeza repleta de sueños. Se acercaba el final de una vida gris, se intuía el principio de algo importante.

La hipótesis del Mundo de ARN afirma que en las primeras etapas de la aparición de la vida en la Tierra, moléculas de ARN actuaron tanto como moléculas que almacenan la información genética como enzimas (ribozimas). La hipótesis requiere encontrar moléculas de ARN capaces de catalizar la replicación de otras moléculas de ARN. Shechner et al. han evolucionado in vitro, mediante técnicas de selección artificial, moléculas de ARN cuya estructura tridimensional es homóloga a la de proteínas capaces de replicar el ARN, incluyendo sus sitios acivos. Estas ribozimas que actúan como polimerasas bien podrían haber sido similares a las que dominaron el Mundo de ARN. Las ribozimas que actúan como ligasas y polimerasas son conocidas con anterioridad a este trabajo, pero los nuevos resultados sobre la estructura tridimensional completa de una de las ribozimas más interesantes complementa de forma ideal trabajos anteriores que sólo lograron obtener la estructura 3D del sitio activo de este tipo de ribozimas. Un fuerte impulso a la validez de la hipótesis del origen de la vida en un Mundo de ARN. El artículo técnico es David M. Shechner, Robert A. Grant, Sarah C. Bagby, Yelena Koldobskaya, Joseph A. Piccirilli, David P. Bartel, “Crystal Structure of the Catalytic Core of an RNA-Polymerase Ribozyme,” Science 326: 1271-1275, 27 November 2009, que complementa a la perfección trabajo previos como el de Michael P. Robertson, William G. Scott, “The Structural Basis of Ribozyme-Catalyzed RNA Assembly,” Science 315: 1549-1553, 16 March 2007, del que ya se hicieron eco muchos foros, como Patricia González, “La estructura de los orígenes,” Astroseti, 23-04-2007, cuya lectura desde aquí recomiendo a los interesados en más detalles.

Este nuevo trabajo determina la estructura tridimensional de una ribozima artificial, una ligasa de ARN de clase I, cuya tasa catalítica es de las más rápidas entre todas la ribozimas. Su estructura 3D recuerda a un trípode, con tres “patas” que convergen a una unión común. Esta estructura permite identificar todos sus sitios activos y comprender, de forma preliminar, cómo esta ribozima cataliza la replicación (polimerización) de otras moléculas de ARN. Sin embargo, no está claro si es capaz de autorreplicarse a sí misma, el Santo Grial de la hipótesis del Mundo de ARN, encontrar una ribozima capaz de autorreplicarse.

Los microcuásares son sistemas binarios en los que una estrella de neutrones o un agujero negro acreta materia de su compañera y que presentan un chorro relativista transversal al disco de acreción. Por primera vez el telescopio espacial Fermi de rayos gamma ha sido capaz de localizar sin ambigüedad uno de estos chorros de alta energía en un microcuásar, Cygnus X-3, una poderosa fuente binaria de rayos-X. Se trata de una emisión variable cuyo análisis detallado permitirá conocer mejor la dinámica y formación de estos chorros relativistas en discos de acreción. El artículo técnico es A. A. Abdo et al. (The Fermi LAT Collaboration), “Modulated High-Energy Gamma-Ray Emission from the Microquasar Cygnus X-3,” Science Express, Published Online November 26, 2009. Este artículo coincide esta semana con otro que proclama prácticamente el mismo descubrimiento pero realizado por el satélite de la Agencia Espacial Italiana AGILE (Astro-rivelatore Gamma ad Immagini Leggero) que estudia con detalle las emisiones de rayos X de la región Cygnus. M. Tavani et al., “Extreme particle acceleration in the microquasar Cygnus X-3,” Nature, Advance online publication 22 November 2009 [disponible gratis en ArXiv].

Cygnus X-3 (Cyg X-3) es una poderosa fuente binaria de rayos X en la que un objeto compacto entre 10 y 20 masas solares orbita una estrella de tipo Wolf–Rayet. El objeto compacto podría ser una estrella de neutrones con un disco de acreción extremadamente masivo o un agujero negro. El espectro de rayos X de Cyg X-3 es inusualmente complejo y muestra hasta 5 estados claramente diferenciados de emisión. Este espectro es mucho más complejo que el del microcuásar más famoso, Cygnus X-1, que no presenta emisión de rayos gamma de alta energía (GeV). El artículo en Nature afirma que la diferencia entre ambos es la existencia de un mecanismo de aceleración de partículas  que periódicamente produce emisiones miles de veces más energéticas que las emisiones que se observan en su estado de reposo.

Los dos estudios publicados esta semana en Nature y Science se complementan mutuamente. El trabajo de la colaboración Fermi demostrando unívocamente que la emisión de rayos X de alta energía tiene a Cyg X-3 como fuente es importante porque está separado sólo por 30 arcmin. de un púlsar muy brillante PSR J2032+4127. Los investigadores han evitado el efecto de dicho púlsar tomando datos de Cyg X-3 sólo cuando su emisión es mínima, lo que reduce a sólo el 20% el tiempo de exposición del Telescopio de Gran Apertura (LAT) de Fermi. Además, se ha requerido de un análisis estadístico de los datos muy cuidadoso pero evitar toda posible ambigüedad.

En resumen, dos trabajos que nos permitirán confrontar mejor los resultados de los modelos de simulación de microcuásares con los resultados experimentales que tanto Fermi como AGILE están obteniendo de Cygnus X-3.

Eso está de moda: que ya no esté colgado sino apoyado por su gran peso sobre el piso, 1.70 metros de alto, enmarcado con madera color chocolate.
—¡Ay, mujer! —dice el espejo—. Con que te aterra hacer ejercicio. Esa creencia tuya por la que temes romperte en pedazos, no es más que una gran mentira.
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Espejo polarizado que cubre el muro, lo atraviesan vetas y manchas doradas.
—Unos recién casados, lo que me faltaba. Ya llevo instalado muchos años y aquí quiero seguir. ¿Qué haces? ¿Por qué mueves los muebles tú sola? No entiendo por qué no pides ayuda.
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Luna de recámara, con contorno biselado, marco de madera recién aceitado.
—Ay, compañera, en estos días apenas me visitas. Te alcanzo a ver desde esta pared. Ya has dormido al bebé y llevas varias horas recostada. Te duelen las rodillas.
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Espejo de pie, de lámina repujada, con un sol en la punta superior.
—Coqueta. Así, con el delineado en los ojos. Recuerda mover tu cadera al caminar, alínea tus medias, esconde la etiqueta. No olvides el perfume bajo las orejas, en antebrazos y ombligo. Camina con la espalda recta. Disimula por unas horas que te pesa mover tus hinchadas rodillas.
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Cristal, sólo un simple rectángulo. En él se reflejan la báscula, camilla y diplomas médicos.
—Eres la paciente cinco en este día. No te pongas triste. Es un buen doctor. Ha tomado los mejores cursos en operación de rodillas.
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Cristalino, impecable, cubre el muro entero, como los del ballet con una barra de madera que lo atraviesa por el centro de lado a lado.
—No eres la primera que pide una segunda opinión. En realidad yo te puedo decir que la doctora ha salvado a muchos de la operación. Su técnica es un poco dolorosa. Shhh. shh… no grites. Eso trataba de decirte, que la técnica se basa en pellizcos.
—————————–
Ahí sigue recargado con su gran peso, 1.70 metros de alto, enmarcado con madera color chocolate.
—¡Qué gusto verte así! La tierra en tus tenis, la satisfacción en tu semblante, tu cara roja todavía por aquel viento que lo rozó durante la carrera. Esa playera con tu número al frente se te ve muy bien.

Aliza

Pequeno debate sobre os primeiros resultados das pesquisas de Claudia Brasil e Virginia Amorin.  São pesquisas que envolvem metacontingências experimentais.

Abraços

Los metamateriales tienen propiedades ópticas asombrosas, como ralentizar la luz hasta pararla. Se ha logrado por primera vez atrapar la luz de un arco iris en el rango de frecuencias visible, de 457 a 633 nm. El nuevo dispositivo fabricado por físicos de las Universidades de Towson y Purdue, EEUU, consta de una lente convexa de cristal de 4,5 mm. de diámetro con una de sus caras recubierta por una película de oro de 30 nm. de grosor. Esta cara está apoyada en un cristal plano recubierto de otra película de oro de 70 nm. de grosor. La luz es almacenada en la capa de aire que queda en medio. En el experimento se ha utilizado la luz de un láser de argón multifrecuencia (que opera a 457 nm, 465 nm, 476 nm, 488 nm, y 514 nm) y un láser de He-Ne que opera a 633-nm. La figura que acompaña esta imagen ha sido obtenida con un microscopio óptico. La capa de aire se comporta como una guía de ondas multimodo. En la figura los anillos coloreados representan las posiciones donde la velocidad de grupo de los modos se hace cero. En estos lugares se almacena la luz completamente parada. La posición donde se para la luz depende de su color, con lo que las diferentes frecuencias se paran en lugares diferentes. De esta forma se logra parar la luz de un arcoiris y atraparlo en el dispositivo. Para los interesados en más detalles, el artículo técnico es V.N. Smolyaninova, I.I. Smolyaninov, A.V. Kildishev, V. M. Shalaev, “Experimental Observation of the Trapped Rainbow,” ArXiv, 23 Nov. 2009.

Qué tienen en común aplicaciones como detectar células cancerígenas en la mama, detectar la cantidad de grasa respecto a carne en un jamón ibérico, detectar explosivos en el equipaje de pasajeros aéreos, o estudiar el 98% de los fotones emitidos en el Big Bang. El uso de un láser de terahercios, que emite radiación con una longitud de onda entre 30 µm y 1 mm. Tienen menos resolución que los rayos X, pero sin causar daño alguno a los tejidos vivos. Lo ideal, sería poder afinar este láser de forma continua. Se acaba de lograr un láser semiconductor que se puede afinar de forma continua en un rango de 137 GHz centrado en una frecuencia de 3,8 THz. Este láser se afina como una guitarra, mediante una rosca que actúa mecánicamente sobre un dispositivo que cambia el tamaño de su cavidad resonante. El láser está basado en un microhilo corrugado con dimensiones transversales (unos 10 µm) menores que la longitud de onda de la luz que emite (alrededor de 79 µm). Un dispositivo fotónico con múltiples aplicaciones desde la biomedicina a la astronomía. El artículo técnico es Qi Qin, Benjamin S. Williams, Sushil Kumar, John L. Reno, Qing Hu, “Tuning a terahertz wire laser,” Nature Photonics, Published online 22 November 2009. Más sobre aplicaciones de estos láseres en Eric R. Mueller, “Terahertz radiation: applications and sources,” The Industrial Physicist.

El dispositivo clave en este láser es un hilo semiconductor de 14,5 µm, con un perfil sinusoidal con una amplitud 3 µm, 30 periodos de corrugación con un periodo de 17,1 µm. Para afinar este dispositivo se utiliza un micrométro de pistón rotatorio que actúa sobre un émbolo de oro que cambia el tamaño de la cavidad en la que resuena la radiación antes de ser emitida. Las figuras de arriba muestran en un inciso cómo se actúa mecánicamente para el afinado así como la gran precisión con la que se puede ajustar la frecuencia de la luz láser emitida.

Por cierto, en muchas aplicaciones prácticas se requiere un mecanismo que amplifique los pulsos de un láser de terahercios de forma ultrarrápida. En el mismo número de Nature Photonics aparece un artículo que presenta una nueva técnica para lograrlo, Nathan Jukam et al. “Terahertz amplifier based on gain switching in a quantum cascade laser,” Published online 22 November 2009. Aunque este mecanismo de amplificación no es aplicable directamente al láser semiconductor de hilo ya que opera sólo para láseres con una frecuencia entre 2,40 y 2,53 THz, alcanzando ganancias con un factor de amplificación de hasta 25.

Me sugieren que le dé tiempo al tiempo, mas no lo puedo hacer. La idea, el pensamiento me come desde adentro, tengo un nudo en la garganta, no puedo respirar, mi corazón se acelera, ¿qué hago? ¿Me quedo quieto mientras siento como muere una parte de mí? No, no encuentro eso una opción válida y/o razonable. ¡Quiero una justificación lógica! ¿Es mucho pedir?

“Dale tiempo al tiempo”, en ese relajo muero por dentro; pensar en aquello que me duele va matándome, lento pero seguro. Irónico, ¿no es así?

Ironías de la vida: mientras muero, estará divirtiéndose por ahí, mientras muero estará experimentado por ahí, mientras muero va a vivir… Quizás no muera, pero sí deje de vivir… La vida es un tremendo joder, ¿o no?

¿Qué hacer? ¿Qué no hacer? Supongo que no son las preguntas, creo que la pregunta es: ¿cómo hacer lo que quiero hacer? Si las tres son igualmente válidas e importantes, pues me jodí, porque ya tengo suficientes problemas con una, ¿te imaginas con tres?

Reflexionar, filosofar, no me queda otra cosa…

¡Déjà vu!

El juego de las diferencias. Compara estas dos figuras publicadas el 13 de marzo y el 19 de noviembre de 2009 por las colaboraciones CDF y DZERO del Fermilab con lo más reciente sobre los límites de exclusión de la masa del bosón de Higgs. La nueva tiene más luminosidad, 5.4 comparado con 4.2. La región de exclusión de masas entre 160 y 170 GeV se ha reducido, ahora sólo entre 163 y 166, ambas al 95% de límite de confianza. ¿Cómo es posible que el límite de exclusión se haya reducido? Los nuevos resultados nos indican que la evidencia para dicha exclusión era debida a una fluctuación aleatoria en los datos que ha sido “corregida” tras 6 meses de nuevas colisiones. Esto pasa a veces. Un intervalo de confianza del 95% deja libre un 5% para que pasen cosas como ésta. Nos lo cuentan en muchos foros, como no, Tommaso Dorigo, “New Tevatron Higgs Limits Got Worse, But The 115 GeV Excess Is Growing!,” Quantum Diaries Survivor, November 19th 2009, y Peter Woit, “Higgs Escapes Part of Exclusion Region,” Not Even Wrong, November 19th, 2009.

Por supuesto, los interesados en las fuentes originales y en los detalles técnicos pueden recurrir al informe original de marzo, The TEVNPH Working Group for the CDF and DZERO Collaborations, “Combined CDF and DZERO Upper Limits on Standard Model Higgs-Boson Production with up to 4.2 fb^-1 of Data,” March 13, 2009, y al nuevo informe, The TEVNPH Working Group for the CDF and DZERO Collaborations, “Combined CDF and D0 Upper Limits on Standard Model Higgs-Boson Production with 2.1 – 5.4 fb^-1 of Data,” November 19, 2009.

Sigamos jugando al juego de las diferencias. Compara estas dos figuras publicadas el 13 de marzo y el 19 de noviembre con los intervalos de máxima verosimilitud para la hipótesis de la observación de un bosón de Higgs en los datos del Tevatrón (Run II). Observa atentamente la curva negra continua en la figura de la derecha alrededor de 115 GeV y hasta 140 GeV. La línea se encuentra en la zona amarilla (desviaciones de 2 sigma) y por debajo de la línea roja, lo que se esperaría para eventos debidos a la suma del fondo (background, B) y de la señal de un Higgs del Modelo Estándar (S). No es una evidencia grande, pero indica que hay más eventos tipo Higgs de los esperados en la señal de fondo en dicho rango. Casi 2 sigma para un Higgs con una masa de 115 GeV y más de 1.5 para uno entre 135 y 140 GeV. Esto son buenas noticias, ya que mejora la evidencia de un Higgs poco masivo observada en el LEP2, que fue sólo de 1.7 sigma para una masa de unos 115 GeV. Ahora el Tevatrón nos ofrece una evidencia más fuerte en la misma región de masas.

Buenas noticias, sin lugar a dudas. Espero que te hayas divertido jugando al juego de las diferencias. Nuevos resultados se publicarán de nuevo, espero, en marzo de 2009. Habrá que estar al tanto…

Las enanas blancas ultramasivas, las que tienen una masa superior a 1.1 veces la masa del Sol (M⊙) son uno de los objetos astrofísicos más buscados ya que su cercanía al límite de Chandrasekhar sugiere que son candidatos a una próxima explosión como supernova de tipo Ia. Ver tal explosión en directo es el sueño de muchos astrofísicos ya que permitirá verificar experimentalmente las teorías sobre estabilidad estelar. El satélite Newton y su misión multiespejo de rayos X (XMM) observaron una de masa > 1.2 M⊙ en la binaria de rayos X llamada RX J0648.0–4418, descubrimiento que se publicó en S. Mereghetti et al., “An Ultramassive, Fast-Spinning White Dwarf in a Peculiar Binary System,” Science 325: 1222-1223, 4 September 2009. Esta estrella está acretando materia de su compañera, rica en helio, y es posible que explote como supernova Ia próximamente. Más aún, cuando se acaba de publicar que, gracias a un eclipse de rayos X se ha mejorado la estimación de su masa a 1.28+/-0.05 M⊙ como nos indican los propios autores del descubrimiento S.Mereghetti et al., “The discovery of a massive white dwarf in the peculiar binary system HD 49798/RX J0648.0-4418,” ArXiv, 19 Nov 2009.

No se trata de la enana blanca ultramasiva más masiva, ya que, hasta donde yo sé, el récord lo ostenta LHS 4033 para la que los métodos de paralaje estiman una masa entre 1.310-1.330 M⊙, mientras que los métodos de espectroscopía la dotan de una masa algo mayor entre 1.318-1.335 M⊙, como nos presentaron Conard C. Dahn et al., “Analysis of a Very Massive DA White Dwarf via the Trigonometric Parallax and Spectroscopic Methods,” The Astrophysical Journal 605: 400-404, 2004. Los interesados en este tipo de enanas blancas disfrutarán del artículo de S. Vennes, A. Kawka, “On the empirical evidence for the existence of ultramassive white dwarfs,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 389: 1367-1374, 12 Aug 2008.

La búsqueda de este tipo de enanas blancas ultramasivas llevará, en mi opinión, a que podamos observar prácticamente en directo una explosión de supernova Ia en la próxima década. Será espectacular comprobar si los modelos teóricos no sólo predicen con exactitud las curvas de luminosidad tras la explosión sino también si predicen correctamente los momentos previos a que se alcance el límite de Chandrasekhar (cuyo valor exacto depende de ciertos detalles de la composición de la estrella que se trate).

Parece sorprendente, un disco protoplanetario compartido por dos estrellas en un sistema binario visualizado directamente en el infrarrojo cercano gracias al telescopio Subaru en Hawaii. Las observaciones han sido interpretadas gracias a simulaciones numéricas como mostrando brazos espirales en dicho disco. El equipo liderado por el japonés Satoshi Mayama observó este sistema binario el 3 de julio de 2006 con la óptica adaptativa del sistema coronagráfico (Coronagraphic Imager with Adaptive Optics, CIAO) del telescopio Subaru (de 8,2 metros). Este sistema utiliza un máscara para ocultar la luz de las estrellas y permite visualizar discos y planetas alrededor de estrellas. Quizás algún día se observará un sistema planetario compartido por dos dos estrellas. El artículo técnico es Satoshi Mayama et al., “Direct Imaging of Bridged Twin Protoplanetary Disks in a Young Multiple Star,” Science Express, Published Online November 19, 2009. Se han hecho eco de este artículo muchos foros, como James Dacey “Binary systems share stardust,” Physics World, Nov 19, 2009.

La mayoría de las estrellas nacen en compañía, formando parte de sistemas binarios (con 2, 3 o más estrellas en interacción gravitatoria). Así lo observamos en nuestra galaxia y lo corroboran las simulaciones numéricas del nacimiento de estrellas. Las simulaciones numéricas también muestran la formación de discos protoplanetarios. Sin embargo, hasta ahora, no se había observado directamente ninguno de estos discos en un sistema binario. La nueva observación de un disco protoplanetario en un sistema binario en la constelación de Ofiuco (Ophiuchus) revela que los estudios numéricos sobre la formación de sistemas binarios en los que aparecían discos protoplanetarios no estaban equivocados.

Nadie lo sabe. El impacto de la sonda LCROSS ha levantado una nube de polvo en la que se ha detectado agua. Ha saltado la noticia en toda la prensa, pero la cuestión del título, ¿cuánta agua hay?, no es fácil de contestar. Richard A. Kerr nos cuenta hoy en Science que realmente no se sabe. Algunos investigadores creen que hay más agua que en el desierto del Sahara, pero no saben realmente cuanta más. Quizás un 1% en volumen en los primeros 3 metros de profundidad. Valores entre el 0.1% y el 10% también son compatibles con lo observado en el impacto. Sólo análisis futuros teniendo en cuenta la orografía detallada de la región del impacto permitirán reducir la incertidumbre en este valor. ¿Suficiente agua para sustentar a una base permanente en la Luna? Realmente la respuesta no importa. Mantener una base permanente a 40 grados sobre el cero absoluto requiere resolver problemas más importantes que el del agua. Nos lo cuenta Richard A. Kerr, “Yes, There’s Ice on the Moon—But How Much, and What Use Is It?,”Science 326: 1046, 20 November 2009.

El grafeno es una capa monoatómica de carbono. La rugosidad de esta capa plana de átomos depende del substrato sobre el que se coloque. Ciertas propiedades electrónicas y químicas del grafeno depende de la presencia de estas rugosidades (ondulaciones). Un estudio publicado en Nature ha demostrado que la deposición de grafeno sobre una superficie de mica produce unas rugosidades mucho más pequeñas que su deposición sobre óxido de silicio (SiO2). Para ello han utilizado un microscopio de fuerza atómica (AFM) de alta resolución. Más aún, sobre mica las rugosidades son menores de 25 picómetros. Teóricamente es imposible lograr un grafeno más plano, es decir, sobre mica se suprimen todas las posibles rugosidades. Este tipo de grafeno ultraplano permitirá estudiar en detalle el impacto de las rugosidades sobre las propiedades físicas del grafeno. Las figuras que abren esta entrada muestran el histograma de alturas de las rugosidades observadas con el microscopio de fuerza atómica, así como las superficies correspondientes. Figuras que se aclaran a sí mismas. Los interesados en más detalles pueden recurrir al artículo técnico de Chun Hung Lui, Li Liu, Kin Fai Mak, George W. Flynn, Tony F. Heinz, “Ultraflat graphene,” Nature 462: 339-341, 19 November 2009. Muchos foros se han hecho eco de este interesante artículo, como John Matson, “Ultrathin, Now Ultraflat: Ripple-Free Graphene May Hold Key to Material’s Mysteries,” Scientific American, November 18, 2009.

Fabricar un diodo tipo PN con un solo nanotubo de carbono es algo que requiere mucha habilidad técnica y muchos años de experiencia. Aún así, merece la pena. Dicho dispositivo, fabricado por primera vez en 2005, se comporta como un diodo casi ideal y ahora se ha descubierto que emite luz por electroluminiscencia cuando se le aplica una corriente de nanoamperios con una disipación de potencia muy baja, lo que augura un gran número de aplicaciones el día en que sea fácil fabricar este tipo de dispositivos. Basta recordar que los LED ya los tenemos hasta en los semáforos.

El nuevo diodo LED y una explicación de su funcionamiento aparecen en el artículo técnico de Thomas Mueller, Megumi Kinoshita, Mathias Steiner, Vasili Perebeinos, Ageeth A. Bol, Damon B. Farmer & Phaedon Avouris, “Efficient narrow-band light emission from a single carbon nanotube p–n diode,” Nature Nanotechnology, Published online 15 November 2009.

La figura de arriba (a) muestra el esquema físico del nuevo LED de nanotubos de carbono. La parte (b) muestra las características eléctricas de este diodo, casi ideales. Se comporta como un diodo rectificador cuando la tensión VGS1 = -8 V y VGS2 = +8 V (línea roja). Para una polarización en inversa se comporta como un resistencia tipo P, cuando VGS1 = VGS2 = -8 V (línea verde a trazos). La parte (c) de la figura muestra la estructura en bandas del diodo de un nanotubo cuando VDS > 0. Los electrones y los huecos son inyectados en la región de recombinación donde se produce el efecto de radiación luminosa que caracteriza su comportamiento como LED. Por ahora, este diodo emite sólo en el infrarrojo cuando el dispositivo se opera como diodo (VGS1 = -8 V, VGS2 = +8 V). Por supuesto, no se observa emisión alguna cuando opera como resistencia no lineal (VGS1 = -8 V, VGS2 = -8 V).

El espectro de electroluminiscencia del diodo de nanotube se muestra en la figura de la derecha para diferentes valores de la corriente puerta-drenador (IDS) medida en nA (nanoamperios). Para obtener esta figura se ha aplicado VGS1 = -9 V y VGS2 = +9 V. Para corrientes altas (unos 230 nA) el espectro se aproxima a una curva gaussiana y para corrientes bajas a la suma de varias gaussianas. El pico de emisión más fuerte, marcado con X, es debido a la emisión de los excitones en el dispositivo. El pico más débil, marcado con LX, de menor energía, se cree que es debido a una emisión de excitones localizados, aunque se explicación teórica es menos clara.

En resumen, un diodo fabricado con un sólo nanotubo puede emitir luz por electroluminiscencia cuando se le aplica una corriente muy débil (del orden de los nanoamperios), lo que permite reducir la disipación de potencia en los diodos LED en un factor de hasta 1000. El nuevo diodo LED es una fuente de luz que podrá ser utilizada para fabricar nuevos láseres fríos que podrán tener importantes aplicaciones prácticas cuando se domine la fabricación en serie de este tipo de dispositivos.

Depois de muito tempo, decidi criar vergonha na cara e lançar um blog que trate de música eletrônica, assunto que eu adoro.

Me chamo Nicholas Pufal. Já fui estudante de “Publicidade e Propaganda”, mas após uma séria decepção com o curso, decidi ingressar em “Análise e Desenvolvimento de Sistemas”. Independente de que curso fiz/estou fazendo/farei, um hobby que sempre tive foi o de criar: animações, programas, sistemas, gadgets e o mais interessante (para fins do blog), música.

Não sou nenhum “profi” na área, mas faço uma série de experimentos – a maioria deles acaba não acabando e se perde no tempo e espaço.

Um tempinho atrás fiz uma música – ah, e diga-se de passagem, a primeira que consegui ter paciência para fazer por completo – inspirada em uma atmosfera espacial, distante.  Segue ela para abertura do blog:

Nicholas Pufal – Calling Earth
Tamanho: Aprox. 4mb

Abraços!

Hace unos días apareció en la prensa una noticia, que pasó inadvertida, pero que pienso yo, dará que hablar en los próximos años. Os dejo el titular.

“Una terapia génica aumenta la fuerza y el tamaño de los músculos de los monos”.

Bien, puede que dicho así, suene a chino o a ciencia ficción, pero no han sido Kubrick, ni Confucio, quienes han trabajado durante años en el silencio de un laboratorio, para que un periodista, en su rutina, escribiera este aburrido y turbio titular. Como en este blog, no necesito ceñirme a un rótulo de neón, lo explicaré un poco más. Veamos.

Unos científicos del Instituto de Investigación del Hospital Infantil Nacional, en Columbus (USA), han conseguido aumentar la masa muscular en monos gracias a una nueva terapia génica, o sea, un tratamiento que altera un gen. Esos monos ganaron volumen y fuerza con el experimento.

Así, sin más, sin tener que pasarse horas y horas encerrados en el gimnasio, sin tener que pasar por el mal trago de escuchar las intelectuales y profundas conversaciones de los pensadores del bíceps, esos esforzados musculitos que no paran de mirarse al espejo, orgullosos, mientras levantan una y otra vez mancuernas y pesos.

¡Los simios se pusieron cachitas por arte de magia!

Los del experimento…

El estudio, publicado en la revista Science Translational Medicine, recurre a un gen humano, el de la folistatina. Esta práctica ya se había realizado anteriormente en ratones, ¿Qué sería de los laboratorios sin los pobres ratones? Sin embargo, no hay datos probados, que nos hagan pensar, que familiares directos de Mickey Mouse o del ratoncito Pérez hayan sido sacrificados por el bien de nuestra civilización. Lo digo por si algún Peter Pan se preocupa más de la cuenta al leer estas líneas. Tranquilo, puedes respirar, saca el puño de tu boca.

El objetivo del experimento es disminuir el nivel de la miostatina. Ejem…

¡Eh! ¡No te alteres, ni dejes de leer, porque has tropezado con una palabreja imposible de comprender! ¡Quieto, parado! Te lo explico como a un niño de 3 años… Pero uno muy listo, muy listo, que si no…

La miostatina (formalmente conocida como factor 8 de crecimiento y diferenciación) es un factor de crecimiento que limita el crecimiento del tejido muscular, por ejemplo, concentraciones elevadas de miostatina en un individuo provocan una disminución en el desarrollo normal de los músculos.

Este estudio es un pequeño paso para un ratón, pero un gran paso para la Humanidad, por el gran parecido que los monos comparten con el ser humano. Más con unos que con otros…

Los investigadores, dirigidos por Janaiah Kota, inyectaron un gen productor de la folistatina en los músculos de las piernas de monos sanos y observaron cómo estos músculos crecían milagrosamente. ¡Eureka! Debieron pensar…

Para comprobar si este aumento visible en el tamaño muscular se correspondía con una mayor fuerza, los investigadores anestesiaron a los monos y analizaron los músculos de las piernas expuestas, con un dispositivo que mide la fuerza. Y sí, los músculos eran más potentes y robustos.

Quince meses después, el crecimiento y la fuerza musculares eran aún evidentes en los animales. Además, no provocaron problemas observables en la estructura o funciones de otros órganos. Todo un éxito. Sin embargo, no hay que lanzar las campanas al vuelo, los autores de la investigación quieren ser cautos. En el estudio se utilizaron monos sanos y es probable que los resultados no sean extrapolables a pacientes con trastornos musculares. Los científicos señalan que serán necesarios más estudios antes de que la terapia con el gen de la folistatina pueda entrar en el ámbito clínico, en un gran experimento con personas. Aunque la investigación proporciona nuevos datos que constituyen un punto de partida muy interesante para futuras pruebas en humanos.

¿Qué usos podrían darle a este avance científico? ¿Qué beneficios aportará a la sociedad? ¿Cuánto estarán dispuestos a pagar por esta patente? ¿Para qué? ¿Quién decidirá? ¿Qué supone para una corporación o un gobierno tener ese poder? ¿Qué guiará  a esos altos ejecutivos, cuyas corbatas cuestan mil dólares, a tomar las cruciales decisiones que afectarán a tanta gente? ¿El dinero? ¿La política? ¿La sensibilidad? ¿El altruismo? ¿La nobleza?

¿En qué campos es más necesario un súper hombre? ¿Es necesario?

Un uso humano podría ser, y seguramente será, al parecer, tratar la esclerosis múltiple y la distrofia muscular, patologías que disminuyen de forma considerable la calidad de vida de los afectados. Ojalá.

Sin embargo, se me ocurren más de uno y de dos usos, no recomendables. Los ministros de defensa, deseosos de atacar siempre, a no ser que sean pacifistas, en cuyo caso, nadie entiende qué “leches” hacen sentados en ese sillón, opinarán sobre este asunto, cuando los diligentes funcionarios hagan llegar este informe a sus imponentes despachos. Y me temo, que encontrarán más de un empleo, aunque no se reduzcan las colas del paro…

Decía Shakespeare, que es excelente tener la fuerza de un gigante, pero es tiránico, usarla como un gigante. Hagamos caso al genio…

Por lo pronto, sospecho, que deberemos acostumbrarnos a ver cómo los récords de atletismo o de natación, bajan estrepitosamente…

Como por arte de magia…

¿Pronto?

La manipulación óptica de objetos mecánicos aprovecha que la luz tiene un momento y puede producir una fuerza. Se requieren objetos micromecánicos cuya masa sea del orden de los nanogramos. Investigadores de la Universidad de Cornell, New York, han demostrado el efecto de fuerzas ópticas repulsivas y atractivas sobre un resonador micromecánico formado por dos ruedas (anillos) de 30 micrómetros de diámetro y 190 nanómetros de grosor. Se han observado deformaciones mecánicas de hasta 20 nanómetros utlizando un láser de 3 mW (milivatios). Me llama mucho la atención las fotos por microscopio electrónico de este tipo de estructuras mecánicas en la escala de micras, con finos detalles de pocas décimas de micrómetro. Cuando además responden a una excitación óptica parece casi mágico. Un artículo técnico de fácil lectura (salvo la información suplementaria que es algo más técnica) de Gustavo S. Wiederhecker, Long Chen, Alexander Gondarenko, Michal Lipson, “Controlling photonic structures using optical forces,” Nature advance online publication 15 November 2009.

Los dos anillos de la figura están fabricados mediante litografía de haces de electrones con nitruro de silicio (Si3N4), que posee un índice de refracción óptico relativamente bajo (2.0). Ambos anillos están separados por 640 nm. y resuenan ante una excitación óptica (luz láser) centrada a 1493 nm. Esta luz logra que oscilen los dos anillos de forma simétrica (fuerza atractiva) y antisimétrica (fuerza repulsiva). El esquema del experimento (figura abajo izquierda) muestra que dos haces láser, uno de bombeo (pump) y otro de prueba (probe), son acoplados y dirigidos hacia el dispositivo micromecánico. Para medir el efecto, la luz reflejada en el dispositivo es filtrada para eliminar la señal de bombeo y el resultado excita un fotodiodo (PD). Los resultados obtenidos (figura arriba centro y derecha) muestran la resonancia simétrica (círculos azules) y antisimétrica (círculos rojos) conforme el haz láser de bombeo es sintonizado a las respectivas resonancias.

Como seguramente ya habréis notado en este blog, le tengo cierto “cariño” a las microfotografías de dispositivos micromecánicos y a la fotónica en sentido amplio. Un gran trabajo experimental que no he querido dejar pasar sin mostrároslo.

Por Gorio

El primer beso fue un experimento, a penas se conocían.

Se citaron después de chatear a través de una de esas redes sociales que abundan en internet.

En casa de Alberto, Teresa se sentó en el sillón a dos metros de él.

Estuvieron hablando largo y tendido de sus otras relaciones, de sus vidas y de otras muchas cosas.

Aunque  no se fiaban del todo uno del otro, se podía notar el nerviosismo mutúo, por la atracción que sentían los dos.

Y depués de mucho hablar y hablar y hablar, se acercaron y arrimaron sus labios. Querían probar a ver que pasaba, que sentían.

Y el experimento fue todo un éxito. Tanto que acabaron saliendo juntos y dándose muchísimos besos más…

Y colorín colorado, este cuento se ha acabado!!

El grafeno (una lámina monoatómica de grafito, átomos de carbono) sigue sorprendiendo a los físicos por sus asombrosas propiedades electrónicas. Dos artículos publicados en Nature han observado el efecto Hall cuántico fraccionario en grafeno, por el que los electrones se comportan como si tuvieran carga fraccionaria, como cuasipartículas que fueran “trozos” de electrones. La interacción entre electrones en un sólido produce un campo efectivo que se interpreta como cuasipartículas con propiedades exóticas. Los electrones en un medio bidimensional plano al que se le aplica un campo magnético fuerte, con cierto ángulo respecto a dicho plano, se comportan como cuasipartículas con una carga fraccionaria, el llamado efecto Hall cuántico fraccionario, observado en experimentos en 1982 por Daniel Tsui y Horst Störmer en heteroestructuras semiconductoras ultrapuras (estructuras formadas por capas alternas en forma de sandwich). Nos lo cuenta Alberto F. Morpurgo, “Condensed-matter physics: Dirac electrons broken to pieces,” News & Views, Nature 462: 170-171, 12 Nov. 2009, que se hace eco de los artículos técnicos de Xu Du, Ivan Skachko, Fabian Duerr, Adina Luican, Eva Y. Andrei, “Fractional quantum Hall effect and insulating phase of Dirac electrons in graphene,” Nature 462: 192-195, 12 Nov. 2009, y Kirill I. Bolotin, Fereshte Ghahari, Michael D. Shulman, Horst L. Stormer, Philip Kim, “Observation of the fractional quantum Hall effect in graphene,” Nature 462: 196-199, 12 Nov. 2009.

En la presencia de un campo magnético los electrones están sometidos a la fuerza de Lorentz que curva su trayectoria en la dirección perpendicular a las del campo aplicado y su velocidad. Estos electrones son desviados y se acumulan en los bordes del material, generando un campo eléctrico que compensa exactamente la fuerza de Lorentz. El voltaje que resulta genera una resistencia eléctrica llamada de Hall, descubierta en 1879, que crece conforme crece el campo magnético aplicado. Un siglo después se descubrió que en un conductor plano (bidimensional) la dependencia de la resistencia con el campo aplicado es más complicada, presenta una serie de escalones (plateaux), debidos al comportamiento cuántico de los electrones en el campo magnético, los niveles de energía de Landau, el llamado efecto Hall cuántico (Premio Nobel de Física de 1985 para el alemán Klaus von Klitzing). En el centro del conductor, los niveles de Landau están separados por bandas prohibidas, pero en los bordes están curvados de forma que definen un canal por el cual los electrones se pueden propagar en una única dirección. Los lectores de Investigación y Ciencia pueden recurrir a Klaus von Klitzing, “El efecto Hall cuántico,” IyC 116, mayo 1986, o la recopilación de artículos de Física del Estado Sólido editada en 1993 por la misma editorial, Prensa Científica.

El efecto Hall cuántico se observa en materiales a muy baja temperatura. Sin embargo, en el grafeno dicho efecto también se observa a temperatura ambiente (descubierto en 2005) siendo el responsable de sus propiedades como semiconductor y dando lugar a las aplicaciones electrónicas del grafeno. Más aún, los niveles de Landau están indexados por un número entero, pero en ciertos materiales se observa que aparecen niveles indexados por un número no entero, se trata del efecto Hall cuántico fraccionario. En estos materiales la unidad de carga más pequeña no es el electrón, sino una fracción del electrón. Se ha observado que los electrones en el material se rompen en trozos, unas cuasipartículas de carga fraccionaria. Estas cuasipartículas exóticas tienen propiedades cuánticas muy curiosas que han sido demostradas experimentalmente. El material ideal para observar dichas propiedades y utilizarlas en aplicaciones es el grafeno.

El descubrimiento de que en el grafeno también se puede observar el efecto Hall cuántico fraccionario a temperaturas altas (aunque todavía no a temperatura ambiente, ya que se ha podido observar sólo a 20 K), es un gran avance (es una temperatura 100 veces superior a la de otros materiales). El dispositivo utilizado requiere suspender una tira de grafeno de unas pocas micras entre dos contactos de forma que los efectos del substrato no impidan observar el efecto Hall cuántico fraccionario. El resultado ha sido la observación de cuasipartículas con una carga de 1/3 la carga del electrón. Ahora los investigadores tendrán que caracterizar las funciones de onda de estas cuasipartículas y comprobar si corresponden a lo predicho para la teoría en función de la ecuación de Dirac para los electrones. Una posibilidad es aprovechar que el grafeno es plano para utilizar el microscopio de efecto túnel y visualizar dichas funciones de onda de carga fraccionaria directamente.

Por ahora las aplicaciones de este descubrimiento se limitarán al campo teórico, donde muchas cosas quedan aún por corroborar y descubrir en este interesante campo científico. Las aplicaciones prácticas que podrán tener estos descubrimientos son ahora difíciles de imaginar, pero haberlas las habrá.