La revolución nanotecnológica (pequeña guía audiovisual)

[Richard P. Feynman; Fuente]

"No es que la nanociencia sea hacer lo mismo pero más chiquito, sino lo clave es que cuando es más chiquito tiene propiedades sustancialmente nuevas y [se presentan] situaciones que son totalmente impredecibles".

(HORACIO PASTAWSKI; físico de la Universidad Nacional de Córdoba, Argentina).

La nanociencia y la nanotecnología, donde se estudia y manipula la materia a una escala minúscula, nanométrica, a nivel atómico y molecular, está suponiendo ya una gigantesca revolución predicha hace más de cincuenta años por el gran físico norteamericano Richard P. Feynman (genio y figura). El singular físico apuntó en una conferencia impartida en 1959 ("There´s plenty of room at the bottom") que la posibilidad de manipular y controlar objetos a muy pequeña escala tendría importantes aplicaciones técnicas. A escala atómica, donde la mecánica cuántica impera, el comportamiento de la materia es muy diferente al de los objetos macroscópicos y eso nos ofrece novedosas rutas para resolver nuestros problemas (como, por ejemplo, atacar de forma más eficaz y selectiva un tumor). Pero cuando Feynman abrió los ojos a la comunidad científica se estaba aún lejos de poder manipular la materia de tan íntima manera.

La nanociencia es pues la ciencia que estudia la materia a una escala muy pequeña. El prefijo nano significa una milmillonésima parte, así un nanómetro (1 nm) será la milmillonésima parte del metro (o millonésima de milímetro), diez elevado a menos nueve metros (0,000 000 001 m, o bien 0,000 001 mm). Cinco átomos alineados vienen a ser un nanómetro. Así, cualquier material o dispositivo de un tamaño comprendido entre 1 nm y 20 nm se considera un producto nanotecnológico. Y un nanomaterial tiene propiedades diferentes. A escala nanométrica cambian las cualidades de los materiales: color, conductividad eléctrica y térmica, magnetismo... Todo un mundo de nuevas posibilidades, que ahora comenzamos a desvelar, se nos abre.

Esta completa presentación del profesor Manuel García-Viñó Sánchez es una buena introducción a la Nanotecnología:

Nanotecnología

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El sueño de Feynman empezó a hacerse realidad en 1981 con el desarrollo del microscopio de efecto túnel (STM, siglas en inglés de Microscopía Túnel de Barrido). Con este sofisticado dispositivo que inventaron dos investigadores de IBM en Suiza se consigue tomar imágenes de superficies a nivel atómico. Pero no sólo se pueden observar los materiales a esta diminuta escala nanométrica sino que la técnica permite la manipulación de los átomos. Los científicos, como si de piezas de un juego de construcción se tratara, manipulan y organizan los átomos de forma que el nanomaterial o el nanodispositivo formado tenga las propiedades deseadas. He aquí la magia de la técnica.

Las aplicaciones ya son realidad unas, y otras se vislumbran. Y los campos son tan diversos como la informática, la medicina, la energía, el medio ambiente o los nuevos materiales con interesantes propiedades. Algunos ejemplos son: pantallas planas de nanotubos de carbono, cremas protectoras contra los rayos ultravioleta con nanopartículas, tratamiento selectivo de tumores con nanopartículas magnéticas, cabezas lectoras de los discos duros con sensor nanométrico (lo que posibilita un aumento muy importante de la densidad de almacenamiento de datos), dispositivos que permitan la liberación controlada de medicamentos, nanotubos de carbono ensamblados que tendrían una gran resistencia mecánica a la tracción, células fotovoltaicas nanotexturizadas (con una textura nanométrica que incremente notablemente el 15 % de eficiencia de las convencionales), pinturas anticorrosión, equipamiento deportivo, etc.

Juan José de Miguel Llorente, profesor del Departamento de Física de la Materia Condensada de la UAM, sostiene que se prevé una producción masiva de los dispositivos nanotecnológicos con unos costes de producción muy bajos. Afirma que "este aspecto económico es algo muy distintivo en la Nanotecnología: por la poca energía que consumen los dispositivos derivados y por la facilidad para situarlos en cualquier punto, se espera que acaben estando presentes en todos los objetos y materiales que nos rodean cotidianamente".  Y, algo que es muy importante, los dispositivos nanotecnológicos producen efectos muy intensos con un consumo muy pequeño de materias primas y de energía, con las consiguientes ventajas para el medio ambiente.

¿Está en marcha una nueva Revolución Industrial?

PEQUEÑA GUÍA AUDIOVISUAL SOBRE NANOCIENCIA Y NANOTECNOLOGÍA:

Nanotecnología - CNYN from naie morales on Vimeo.

También:

- "Nanotecnología" (por Michio Kaku). 

- "Nanotubos".

- "Nanociencia y Nanotecnología en la UNAM" (vídeo de introducción de la UNAM).

- "El mundo de abajo a arriba" (REDES; Punset con Harold Kroto, premio Nobel de Química en 1996).

- "Nuevos materiales" (Tres14).

- "Nanotecnología" (audio del programa de divulgación científica de RNE5 A hombros de gigantes, dirigido por Manuel Seara Valero).

La memorable erupción volcánica del Teneguía

[Erupción del Teneguía (1971). Fuente: www.gevic.net]

Dedicado al profesor Modesto Pozuelo

"Un volcán es el último episodio de un drama que comienza bastantes kilómetros por debajo de donde empieza a aparecer la lava [...]. Se trata, simplemente, de un desahogo de la energía que existe en el interior de nuestro planeta".

JOSÉ MARÍA FÚSTER CASAS (1923 - 2000); catedrático emérito de Petrología y Geoquímica de la UCM.

Hace poco pude ver en la televisión pública española (TVE) el programa El escarabajo verde, sobre ecología y temas de la naturaleza, en el que se recordaba la erupción del volcán Teneguía hace 40 años, en el otoño de 1971, al sur de la occidental isla canaria de La Palma. Fue la última gran erupción volcánica en tierra española (la reciente de El Hierro ha sido submarina), violenta expulsión de lava, piroclastos, vapor y gases que duró algo menos de un mes (hay que lamentar el fallecimiento de una persona que, al acercarse en exceso al vómito volcánico, inhaló fatídicamente gases tóxicos; es importante extremar las precauciones ante este fenómeno natural tan hipnotizante). En El escarabajo verde el eruptivo acontecimiento se rememora con la emisión, décadas después, del espléndido documental del NODO sobre aquella violenta manifestación de la energía interna de la Tierra. Las añejas imágenes son ciertamente espectaculares y la narración es precisa, rigurosa y viva. Este documental tiene para mí un doble valor: científico y sentimental. Pues se encontraba uno estudiando en el instituto cuando aquel gran profesor, que pretendía hacernos razonar, don Modesto Pozuelo, nos explicaba (sí, entonces se explicaba detenidamente) el tema de los volcanes y nos ponía el ejemplo de la no lejana (ni en el tiempo ni en el espacio) erupción del Teneguía. Este nombre se me quedó grabado a fuego. Al poco tuve la suerte de asistir a unas sesiones de cine científico en Sevilla y allí quedé maravillado con este documental del NODO sobre la erupción del volcán de La Palma. Precisamente es esta bella isla canaria la que ha registrado una mayor actividad volcánica histórica en el Archipiélago (tenemos constancia de erupciones, en diferentes puntos de la isla, entre 1470 y 1492, en 1585, 1646, 1677-78, 1712, 1949 y, la que nos ocupa, de 1971).

No pocas erupciones volcánicas han tenido lugar en el activo archipiélago canario en período histórico (aquellas que han sido registradas y documentadas por el hombre). Tradicionalmente se han considerado activos los volcanes que, en período histórico, han erupcionado en alguna ocasión, aunque actualmente se prefiere establecer como criterio el que hayan entrado en erupción en los últimos 25.000 años. Un criterio exigente pero objetivo.

Os dejo el documental, cuyos textos son de José María Fúster, quien fuera eminente petrólogo:

El escarabajo verde - Ciclo volcánico 3. La erupción del Teneguía

Predicciones

 

[Barómetro aneroide. Fuente]

"Para el neófito en las ciencias atmosféricas la no predictibilidad del tiempo puede convertirse en una maldición, para el meteorólogo esto precisamente convierte el tema en lo más fascinante y divertido como base de estudio".

(PEPO JUEGA; "Teoría del Caos. ¿Es predecible el tiempo? (I)"; en Revista del Aficionado a la Meteorología, RAM)

Me encontraba ayer en la cafetería desayunando y, entre sorbo y sorbo, hojeaba el diario ABC de Sevilla. Me detuve en la página de información meteorológica y me pareció bastante detallada (salvo en lo referente a Europa y el resto del mundo): mapa de España con diferentes colores según la temperatura, predicción para la provincia, mapa de isobaras y, también, información precisa (pues en datos astronómicos se basa) de las horas de salida y puesta del Sol, fases de la Luna y horario de las mareas. 

Hasta aquí todo perfecto, pero cuando desvío mi mirada hacia la izquierda de la página quedo perplejo al observar que allí se levanta la columna del horóscopo. ¿Cómo pueden compartir página el horóscopo, con su derroche de imaginación predictiva sin fundamento alguno, con las científicas predicciones del tiempo atmosférico? Sería como si un vendedor de robots de cocina compartiera auditorio con un físico en una conferencia, el primero para convencernos de las magníficas cualidades del producto que nos ofrece y que quiere que compremos y el segundo para disertar sobre electrónica. Chirría, ¿verdad?

Sabemos que actualmente las predicciones meteorológicas no tienen una fiabilidad mayor del 85 % cuando corresponden a un pronóstico a diez horas vista (menos aún si es a mayor tiempo),  pues la atmósfera es un sistema dinámico muy complejo, de comportamiento caótico. Gracias a los modelos matemáticos y los ordenadores pueden hacerse las predicciones meteorológicas con cierto grado de fiabilidad. Pero el horóscopo es diferente según quien lo elabore, según su inventiva. Dos periódicos diferentes nos darán predicciones y consejos diferentes, incluso opuestos. Leí el mio: "el astro-rey Sol le envía de soslayo protagonismo con brillo, prestigio, privilegios".  ¡Vaya! ¡Qué bien! A lo mejor todo eso me lo da esta entrada...

¿Por qué no ponen el horóscopo junto a la sección de pasatiempos? O, mejor aún, fuera de la prensa seria.




[Una web imprescindible sobre Meteorología, para conocer y disfrutar con esta ciencia: Divulgameteo, de José Miguel Viñas]


Y un poco de música para el fin de semana:

Mujer, española y científica puntera

[Susana Martínez-Conde, neurocientífica que dirige un prestigioso laboratorio en Estados Unidos. Fuente: Diario "El Mundo"]

Es una delicia y una magnífica noticia contar entre nuestros compatriotas con mujeres investigadoras de la talla de la gallega Susana Martínez-Conde, quien desarrolla su labor en Estados Unidos en el campo de la neurociencia. Y lo hace desde un enfoque muy original y sugestivo: la magia; de la que obtiene valiosa información para estudiar cómo funciona la atención y cómo el cerebro procesa la información. 

 Os dejo unos interesantes vídeos:

Susana Martínez-Conde en Tres14 

Susana Martínez-Conde en "Yo de mayor quiero ser español" 

Enlaces de interés:

http://smc.neuralcorrelate.com/

http://www.terceracultura.net/tc/?p=1313

Inquisiciones filosóficas en "El árbol de la ciencia"

[Escalinata y fachada de la Biblioteca Nacional de España. Fuente: BNE]

El buscador salvavidas que es Google homenajea hoy, con un simpático doodle, a ese tesoro cultural que es la Biblioteca Nacional de España, pues tal día como hoy de hace trescientos años abría sus puertas (aunque con otro nombre y en otro lugar). 

Efeméride que me lleva (me apetece) a hacer una recomendación, no en este caso de un libro científico o de divulgación, sino de una novela. Y no de una novedad editorial, sino de una de las más importantes obras de la literatura española contemporánea: El árbol de la ciencia (1911), de Pío Baroja, escritor vasco y español universal.  

Descubrí a Baroja con quince años, cuando en la asignatura de Lengua y Literatura tuve que leer Paradox, rey. Comencé con dudas pero al poco la singular obra me cautivó y me divirtió. En las vacaciones tras aquel curso compré El árbol de la ciencia. El ejemplar, hoy de amarillentas páginas, estaba editado por Alianza Editorial con una sugestiva cubierta del genial Daniel Gil (un rostro, semioculto, nos mira inquietante, ¿o somos nosotros mismos que nos vemos reflejados en la portada?).

Pío Baroja comentó de El árbol de la ciencia que era la mejor novela de carácter filosófico que había escrito, probablemente el libro más acabado y completo de todos los suyos. Estoy de acuerdo. El protagonista es un joven médico, Andrés Hurtado, que sufre con lo que ve, una realidad, la de España a comienzos del siglo XX, en la que la injusticia, la crueldad, la decadencia caen sobre las personas y los paisajes como una insoportable niebla que ciega y agota. Pero Hurtado, con profundas inquietudes intelectuales, pregunta e indaga, sondea sobre la falta de sentido de la existencia. Para ello cuenta Hurtado con un interlocutor excepcional, su tío Iturrioz, también médico como él, y como el propio Pío Baroja. Parte esencial de la novela son las jugosas conversaciones, de carácter filosófico, entre tío y sobrino. En ellas se manifiestan dos concepciones filosóficas en conflicto dialéctico: Iturrioz, con un enfoque empirista; Hurtado defiende las ideas de Kant y Schopenhauer (recordemos que Baroja realizó su tesis doctoral sobre el dolor, haciendo un estudio psicofísico del mismo).

En la cuarta parte del libro, "Inquisiciones", estos diálogos filosóficos alcanzan su momento álgido. Hablan sobre las verdades, el conocimiento de la realidad, la razón, la experiencia... Hurtado dice que la ciencia valora los datos de la observación, relaciona las diversas ciencias particulares, "que son como islas exploradas en el océano de lo desconocido; levanta puentes de paso entre unas y otras de manera que en su conjunto tengan cierta unidad". Puentes que no pueden ser más que hipótesis, teorías, aproximaciones a la verdad, concluye.

Con El árbol de la ciencia comencé a interesarme por la filosofía, y el curso siguiente, en tercero del antiguo BUP, lo inicié predispuesto a aprender, y a razonar. Así mismo, leyendo esta novela de Pío Baroja, descubrí quién era Haeckel. En la segunda parte del libro, "Las carnarias", Iturrioz y Hurtado dialogan sobre la "crueldad universal". Iturrioz expone una extravagante, mas muy interesante, teoría sobre la psicología humana (varios millares de años serán necesarios para superar el homo homini lupus, el hombre como lobo para el hombre, afirma). Dice Iturrioz que puede adaptarse el principio de Müller, según el cual el desarrollo embrionario de un animal reproduce su genealogía, o, en palabras de Haeckel, la ontogenia (o desarrollo del individuo en su fase embrionaria) es una recapitulación de la filogenia (evolución de la especie), a nuestra psicología; ésta, denuncia Iturrioz, no es más que una síntesis de la psicología animal. "Así se encuentran en el hombre todas las formas de la explotación y de la lucha: la del microbio, la del insecto, la de la fiera...". Usureros, maleantes y demás gente indeseable llevarían en su interior (en los genes) reminiscencias de animales chupadores de sangre, de insectos que se valen de todo tipo de tretas fatales para otras especies, o incluso para otros individuos de la misma especie. Es más una metáfora que una teoría, pero sin duda impactante. Por ejemplo, el estafilino se lanza a traición sobre otro individuo, atrapándolo y absorbiéndole los jugos.

Pero, a pesar de todo, El árbol de la ciencia para nada es una novela deprimente, más bien diríamos que invita a la reflexión y a actuar en aras de superar el abatimiento y cambiar el estado de las cosas. La profesora Mercedes Laguna lo ve así: "Podríamos concluir, en consecuencia, que El árbol de la ciencia, más que al nihilismo, invita a la acción".  Y es que, como murmura un médico al final de la novela, había en Andrés Hurtado, el protagonista,  "algo de precursor".

 Más en "El devenir de la ciencia" sobre lo tratado:

(1) SOBRE PÍO BAROJA:

- "Pio Baroja, hoy, y siempre".

- "Divagaciones barojianas".

- "Premios Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica. El dolor".

(2) SOBRE HAECKEL:

- "La ley biogenética fundamental de Ernst Haeckel".