junio 27, 2012

Científicos descubren que Marte está lleno de agua

El vecino Marte
Desde fines del siglo XIX, se mencionaba   que la vecina Marte estaba llena de canales repletos de agua, sin embargo,  investigaciones posteriores han sugerido que, en realidad, Marte tiene sólo una pequeña cantidad de agua, sobre todo cerca de su superficie. Este detalle comienza a cambiar cuando, durante la década de 1970, como parte del programa espacial de la NASA el orbitador Mariner, descubrió en Marte lechos de ríos secos y cañones, siendo estas las primeras indicaciones de que el agua de la superficie debió haber existido alguna vez allí. Luego, el programa Viking posteriormente encontró enormes valles y lechos de los ríos del planeta, y en 2003 se anunció que la nave Mars Odyssey había detectado en realidad pequeñas cantidades de agua líquida justo debajo de la superficie, lo cual fue confirmado más tarde por la sonda Phoenix.

Ahora, según un artículo publicado en la revista Geology, señala que hay pruebas de que en interior de Marte existen vastas reservas de agua. El hallazgo tiene implicaciones de peso para nuestra comprensión de la geología de Marte, por la esperanza de que este vecino planeta pueda convertirse en algún momento en la siguiente casa, por lo cual es la esperanza para que en el largo plazo sea colonizado por la civilización humana.

No ha habido evidencia substancial de la presencia de agua líquida en la superficie marciana desde hace un tiempo, por lo que este hecho ha sido desconcertante porque las estimaciones anteriores para el interior del planeta han sido de calificarlo de  seco.

El equipo de investigación, dirigido por dirigido por la Universidad de Nuevo México, el científico Francis McCubbin, ni siquiera tiene que ir a Marte para encontrar el agua, pues sólo tiene que observar de cerca, a un par de meteoritos a los cuales hemos tenido por algún tiempo. El meteorito Shergotty, que se estrelló en Bihar, India, en 1865, y la Reina Alejandría meteorito Rango 94201, que aterrizó en la Antártida y fue descubierto en 1994, fueron  expulsados ​​de Marte hace alrededor de 2.5 millones de años. Debido a que se formaron debido a la actividad volcánica, cuando el manto marciano estaba aún fundido fue traído a la superficie y se cristalizo, y esto nos puede decir mucho sobre el interior del planeta.

Se analizaron los dos meteoritos que tenían antecedentes de procesamiento muy diferentes. Uno de ellos había sufrido una considerable mezcla con otros elementos durante su formación, mientras que el otro no. Por tanto en los meteoritos, el equipo se concentró específicamente en la cantidad de moléculas de agua encerrados en los cristales de apatita del mineral y la utilizó como un proxy para cantidad de agua que estaba contenida en la roca original en Marte que produjo los meteoritos. Para determinar la cantidad precisa de agua, que utiliza una tecnología llamada espectrometría de masas de iones secundarios, lo que dispara un haz de iones en la muestra y mide la cantidad de iones que rebotan de la superficie.

La cantidad de agua en los meteoritos sugiere que el manto marciano contiene alguna parte entre 70 y 300 partes por millón de agua, una cantidad muy similar a propio manto de la Tierra. Ahora, debido a que tanto las muestras contenían aproximadamente el mismo contenido de agua a pesar de sus diferentes historias geológicas en Marte, los investigadores creen que el planeta tiene incorporado agua desde hace mucho tiempo, durante las primeras etapas de su formación. El documento también nos proporciona una respuesta de cómo agua subterránea podría haber hecho su camino a la superficie marciana: la actividad volcánica.

A principios de esta semana, hemos hablado de cómo la radiación solar es uno de los muchos problemas que enfrentara una potencial colonización humana de Marte, pero la búsqueda de un enorme almacén subterráneo de agua en el planeta todavía tiene que recorrer un largo camino hacia la solución de los que hoy es una posibilidad legítima. En el largo plazo, la perforación de aguas subterráneas puede ser más barato y más fácil que, por ejemplo, tratar de derretir el hielo superficial, o el que subsiste fuera de la pequeña cantidad de agua superficial que sabemos que está presente.

Todo esto a partir de un par de meteoritos que se estrellaron en nuestro planeta más de un siglo atrás. Imagínese lo que podemos aprender durante futuras misiones a Marte, tales como laboratorio espacial tripulado de la NASA.


Sin embargo, no será una tarea fácil. Observe este vídeo de la NASA para conocer la parte más riesgosa de las integrales de la misión de los siete minutos entre el momento en el vehículo golpea la parte superior de la atmósfera marciana y cuando aterriza.

junio 24, 2012

El Perfil Psicológico de Adolph Hitler

Hacia el año 2000 salio a la luz pública un informe que implicaba un análisis sobre la personalidad de Adolph Hitler entre documentos de la Donovan Nuremberg Trials Collection de la Biblioteca de Derecho de la Universidad de Cornell, en Ithaca, Nueva York. El documento había estado clasificado como secreto durante más de cinco décadas, hasta que pasó a los fondos de la Universidad de Cornell, pero curiosamente ningún investigador había revisado y tomado en cuenta en el hasta ese momento. El psiquiatra, Jerrold Post, quien reviso por primera vez el texto íntegro del informe cuando investigaba para su propio libro, denominado “La evaluación psicológica de los líderes políticos”.

Dicho perfil psicológico fue elaborado en 1943 por el psiquiatra Dr. Henry Murray, de la Universidad de Harvard, a petición de la Oficina de Servicios Estratégicos (OSS), para ayudar a los Aliados a entender el carácter del Hitler. El doctor Murray trabajó en un equipo capitaneando por el psiquiatra Walter Langer, cuyo cometido consistía en trazar perfiles psicológicos de los líderes mundiales. El papel de Murray en el cuadro psicológico de Hitler había pasado hasta ahora casi desapercibido. Casi todos los méritos se los había adjudicado Walter Langer, que en 1972 aprovechó gran parte del material para escribir La mente de Adolf Hitler.

El documento confeccionado por el Dr. Murray llevaba por título: "Análisis de la personalidad de Adolf Hitler con predicciones sobre su futuro comportamiento y sugerencias para tratar con él ahora y después de la rendición alemana".

De acuerdo con este informe de 250 páginas, que ha permanecido lejos de la luz pública  durante más de sesenta años, Hitler era una persona rencoroso, con baja tolerancia a la crítica, tendencia a menospreciar a las personas y a buscar venganza. Según el psiquiatra, el dictador germano era incapaz de aceptar una broma, se mostraba perseverante frente a la derrota y mostraba una fuerte obstinación y confianza en sí mismo.

Murray describía la personalidad de Hitler como la de un criminal compulsivo. Pero lo más destacable es que el trabajo del Dr. Murray predecía, entre otras cosas, el posible suicidio de Hitler. El psicólogo anticipó que, si Alemania perdía la guerra, Hitler podría suicidarse de forma dramática y explosiva, pero si le mataban podría convertirse en un mártir. El Dr. Murray llegaría a concretar de forma asombrosamente exacta las circunstancias en las que se podría producir ese suicidio: Retirándose a su búnker y pegándose un tiro.

El psicólogo norteamericano afirmaba que había un gran componente femenino en la constitución de Hitler, que tenia muchas debilidades, que nunca hizo trabajos manuales o practicó deportes y que de soldado era desagradablemente sumiso, presto siempre a plegarse con un servilismo irritante a las órdenes de sus superiores. En el terreno sexual, le describió como un masoquista pasivo, aunque ése no era el único modelo, y también se caracterizaba por su homosexualidad reprimida. El psicoanalista estimaba que las pesadillas que le perseguían entonces permiten sugerir que sufría pánico homosexual, es decir, terror ante la atracción sexual que sentía hacia los hombres.El Dr. Murray creyó apreciar también en Hitler síntomas de sifilofobia (miedo a contaminarse con la sangre en el contacto sexual con una mujer). Además, era propenso a la histeria y las tendencias edípicas y con una capacidad infinita para la autodegradación.

El doctor Murray estimaba que los crímenes que cometió pudieron deberse en parte al desprecio ante sus propias debilidades y como venganza por los abusos sufridos durante su infancia. Según Murray, la etapa infantil marcó dramáticamente el destino de Hitler, victima de las humillaciones y del sadismo de su padre. En su opinión, el pequeño Adolf se debatió entre el odio y el respeto a su padre y el amor y el desprecio hacia su madre.

En el informe de podía leer: “Las acciones conspicuas de Hitler fueron una imitación de su padre y no de su madre. Tenía sentimientos ambivalentes hacia ambos… Sentía envidia y admiración por el poder masculino de su padre, y despreciaba la sumisión y debilidad de su madre”. El «poder masculino» y las «sumisión femenina» libraron una guerra muerte en el interior de Hitler, de acuerdo con el psicoanalista norteamericano. Su afán de domino y crueldad manifiesta fueron una manera de superar el yugo, emulando a su propio padre, y de rebelarse contra la debilidad heredada de su madre.

A Murray también le correspondió asesorar al Gobierno norteamericano sobre qué hacer con Hitler en el supuesto de encontrarlo con vida. Murray y su equipo recomendaron llamarle Falso Profeta, Falso Mesías, Satán Encarnado o Criminal de Guerra número uno, por este orden. Entre otros castigos, sugería que a Hitler se le encerrara en una celda y se le martirizara con sonidos desagradables a todo volumen, bajo la mirada implacable de una cámara secreta que filmara su sufrimiento y se lo hiciera ver a todo el mundo.

Las circunstancias obligaron a Murray a psicoanalizar al dictador desde la distancia, para lo que reunió información de segunda mano, como su genealogía, su historial escolar y militar, informes públicos de acontecimientos en la prensa y filmados, la información de la OSS, y los propios escritos del dictador y de sus biógrafos.

Pese a las dificultades obvias para estudiar al paciente, el diagnóstico final del Dr. Murray fue que Hitler sufría neurosis, paranoia, histeria y esquizofrenia, entre otros males.

Según los expertos este diagnóstico está mediatizado por especulaciones y teorías que no han resistido el paso del tiempo. Para ellos, el estudio expone una serie de malinterpretaciones y prejuicios propios de la psiquiatría de eso años. Hay que tener presente que el doctor Murray no tenía a su alcance herramientas como los estudios genéticos o la catalogación de enfermedades mentales que llegaría tiempo después. Algunos consideran que la falta de datos científicos y el contexto en el que se elaboró el estudio psicológico, durante la Segunda Guerra Mundial y en plena eclosión del psicoanálisis, restan valor al cuadro clínico de Adolf Hitler.

Aun así, los expertos coinciden en que algunas de las conclusiones de Murray siguen siendo tan válidas hoy día como lo eran entonces, y lo que nadie puede negar a Murray en su acierto al avanzar cómo podía ser la muerte del dictador.

EEUU podría lograr que el 80% de la energía necesaria para el 2050 provendría de Fuentes Renovables de Energía

Un estudio publicado por el National Renewable Energy Laboratory (NREL) de EEUU, señala que hasta un 80% de la potencia que necesita el país entero podría ser suministrada por fuentes de energía renovables para el año 2050. La NREL precisa también que el 50% de esa energía, principalmente provendra de fuentes de energía  como el viento (eólica) y la solar.

Lograr esta potencia de energía señala el NREL, se puede lograr utilizando las tecnologías de hoy en día ya están disponibles. Definitivamente la participación de los 50 estados de la unión es una de las claves para que esto se logre, donde cada estado debe impulsar la(s) fuente(s) mas abundante tanto del recurso fuente como en tecnología. Por ejemplo, una región rica en sol, podría concentrarse en la energía solar, mientras que otras regiones podrían trabajar principalmente con  la biomasa, energía hidroeléctrica, o algo más.

Es importante señalar que si estos números se desean lograr, el sector de las energías renovables tiene que tomar medidas pronto. Por su lado, IEEE Spectrum, señala, por ejemplo, la capacidad eólica en los EE.UU. debe dar el salto desde su actual estimación aproximada de 50 gigavatios a 439 gigavatios al 2050. Para llegar a 439 gigavatios, más de 2.500 turbinas tienen que ser instalados por año. Otra cuestión a abordar es el almacenamiento de la red. Una red más inteligente de energía que pueda equilibrar la oferta y la demanda de fuentes de energía renovables se necesita.

Este estudio, financiado por el Departamento de Energía de EE.UU., es un esfuerzo de colaboración de varias entidades, incluidas las organizaciones no gubernamentales y universidades. A pesar de que muestra un futuro brillante para la energía renovable, sólo el tiempo dirá si realmente serán capaces de hacer el cambio.

junio 22, 2012

Desarrollan dedos robóticos que son más sensible que los de un humano

Dos investigadores de la USC ha publicado un estudio que describe un nuevo tipo de sensor de robótica, modelado como un dedo humano, que puede sentir, explorar e identificar más de un centenar de materiales comunes. Ellos esperan que la tecnología se integrará en las prótesis de mano y otros dispositivos que podrían beneficiarse de un sentido del tacto.

La investigación surgió a partir de un simple deseo de investigar si un robot se podría hacer para identificar texturas, ahora los investigadoes están comenzando una compañía llamada SynTouch, fuera de la universidad, para desarrollar aún más la punta de los dedos sintéticos que crearon, con financiación de DARPA, el NIH , la NSF y otros. Es evidente que la obra toca un nervio, por decirlo de alguna manera.

Existen máquinas que pueden oler y saborear, y por supuesto, ver y escuchar, pero el tacto ha sido un tanto difícil de desarrollarlo. Tocar implica muchas sensaciones: presión, temperatura, vibración, y es tanto el comportamiento como lo es mecánico. Con el fin de identificar un objeto, por ejemplo, que, naturalmente, podría presionar más fuerte o más ligero, o mover los dedos en una dirección diferente.

Así que el profesor Gerald Loeb y el estudiante de doctorado Jeremy Fishel (quien desde entonces ha graduado) no sólo tenía que crear un dispositivo que podría repetir esas sensaciones, sino para actuar de una manera lógica con respecto a cómo el material en cuestión iba a ser explorado. Esto llevó a la creación del sensor BioTac, que es llamdo también el "explorador bayesiano," (en honor al pionero del siglo 18, el matemático Thomas Bayes), que es un conjunto de algoritmos y reglas que permite al robot explorar objetos de forma inteligente.

El sistema BioTac es más o menos un dedo electrónico: el exterior es un material blando y flexible con un patrón de huella real que ayuda en el reconocimiento de las vibraciones. En el interior hay un líquido para dar el dedo una flexible pero firme estructura, y dentro de dicho fluido, los sensores que detectan la presión, temperatura y de sonido (es decir, las vibraciones).

El dedo se ha probado en 117 materiales, desde de lana de metal a papel, y puede identificar correctamente 95 por ciento de los casos. Incluso se desempeñaron mejor que los seres humanos en general, sobre todo en distinguir algunas muestras muy similares.

El BioTac y sus sistemas auxiliares están todavía en desarrollo, y pasará algún tiempo antes de que alguien con un brazo protésico será capaz de distinguir la diferencia entre la mesa y montaña con los ojos cerrados. Sin embargo, el dispositivo de seguridad debe ser considerada un gran éxito.

Abajo presentamos un video con los inventores de los dedos robóticos:


junio 21, 2012

El actor que hizo del Gral. Bernard L. Montgomery

Terminada la Segunda Guerra Mundial, se conoció el plan que llevaron a cabo los británicos para engañar a los alemanes. Uno de ellos consistió en utilizar a un doble del  general Bernard Montgomery para confundir al cuartel general de Hitler en las fechas previas al desembarco de Normandía. El hombre que se encargó de interpretar ese papel fue Meyrick Edward Clifton james, quien revelaría los detalles de la misión en un libro publicado 10 años después[1].

En la primavera de 1944, el teniente Clifton James desconocía por completo los planes que estaban reservados para él. Se encontraba en su oficina del cuerpo de pagadores del ejercito en Leicester cuando recibió una inesperada y sorprendente llamada telefónica; se trataba de celebre actor David Niven, que entonces estaba asignado a la sección cinematográfica del Ejercito.

Clifton James, nacido en 1898 en la ciudad australiana de Perth, había sido actor durante 25 años, y al estallar la guerra se había ofrecido voluntariamente para prestar servicio en la sección de espectáculos y diversiones. Sin embargo, fue destinado al cuerpo de pagadores, un puesto en el que se sentía frustrado. Niven le ofreció figurar en alguna película del ejército, para lo cual le convoco a realizar unas pruebas en Londres. El veterano actor acepto muy contento al creer que el ejército enmendaba su error y marchó de inmediato a la capital británica.

Pero allí se llevaría una nueva y, si cabe, más grande sorpresa. Niven le recibió junto al coronel Lester, del servicio secreto del ejército, y de inmediato le aclararon que no habían pensado en él para participar en ninguna película, sino para que se convirtiera, ni mas ni menos, que en el doble del general Bernard Law Montgomery.

Tras unos segundos de confusión, Clifton James comprendió que la propuesta no era descabellada. No en vano, sus amigos solían comentarle su enorme parecido con el militar inglés.

Incluso, en una ocasión, su imagen apareció en un periódico londinense, con un pie de foto que decía: “Usted se equivoca, es el teniente Clifton James”. Pero, aunque tenía asimilado, su parecido con Montgomery, la propuesta de ser su doble le dejó estupefacto.

Fue precisamente al ver es fotografía en la prensa cuando los servicios secretos británicos vieron la posibilidad de utilizar su enorme parecido para desorientar al enemigo. El coronel Lester le explicó en qué consistía el plan, denominado Operación Copperhead. Teniendo en cuenta que el día del desembarco en el continente se acercaba, y que los preparativos para el asalto eran imposibles de ocultar a ojos de los alemanes, se había elaborado un plan, con la aprobación del jefe supremo de las fuerzas aliadas, el general norteamericano Dwight D. Eisenhower, para intentar confundirles.

Había que hacer creer a los alemanes en la posibilidad de un golpe por sorpresa en otro escenario. Así pues, la idea era presentar pruebas de que Montgomery, el probable comandante de las fuerzas invasoras británicas, se hallaba en otro lugar, coordinando ese supuesto ataque secundario.

Clifton James aceptó el que, sin duda, sería el pape más importante de su carrera. En los días siguientes se dedicó a estudiar cientos de fotografías del famoso general y a observarlo con atención en lo noticiarios cinematográficos. Para facilitar la imitación, a Clifton James se le permitió conocer personalmente al propio Montgomery. Durante unos días, el actor permaneció cerca de él, encuadrado entre la oficialidad del Estado Mayor General, bajo la falsa identidad e un sargento del servicio secreto. Gracias a esa experiencia, lograría copiar a la perfección sus gestos más característicos, como su ligero saludo militar, el caminar con las manos entrelazadas a la espalda o el pellizcarse las mejillas mientras estaba concentrado en algún asunto.

Cuando el actor se vio ya preparado para ejecutar su difícil papel, se reunió a solas con Montgomery. Según recordaría Clifton James en su libro autobiográfico, el general le dijo: “Sobre sus hombros pesa una gran responsabilidad, ¿se siente seguro de lo que va a hacer?”. Clifton James dudó, pero Monty añadió rápidamente: “Todo va a salir bien, no se preocupe”.

Días después al actor se le comunicó que el plan se iba a poner en marcha. El 26 de mayo, el falso Montgomery debía realizar una visita a Gibraltar, visitando las diferentes instalaciones militares de la colonia británica, dando la impresión de que se estaban revisando los preparativos destinados a alguna inminente operación de importancia. Los ingleses se habían encargado de extender el rumor de que Montgomery iba a organizar una fuerza anglonorteamericana para invadir el sur de Francia.

El 25 de mayo llego el esperado debut. Clifton James fue caracterizado como el general y se dirigió en automóvil hasta el aeródromo de Northolt. Allí fue despedido por una formación de altos oficiales, algunos de los cuales conocía personalmente al general, pero nadie se dio cuenta del engaño, tal como se comprobaría tiempo después. Curiosamente, uno de ellos llegaría a afirmar que efectivamente, lo notó algo cambiado, aunque para bien, pues lo vio en mejor forma física.

Al día siguiente el actor llego al Peñón. Entre la multitud que se congregó para recibirle se encontraban unos cuantos trabajadores españoles que espiaban para los alemanes, por lo que la noticia de su llegada no tardaría en llegar a oídos de los nazis, tal como deseaban los aliados. El falso Montgomery atravesó ostensiblemente las calles de Gibraltar en un automóvil descubierto para facilitar el trabajo de los espías y acudió a la residencia del gobernador, el general sir Ralph Eastwood, quien sí conocía la Operación Copperhead. Ëste le recibió con todos los honores y, una vez a solas, le confesó que en un primer momento, al verle, creyó que el auténtico Montgomery había decidido venir en persona.

Dos horas después de que Clifton james hubiera llegado a Gibraltar, los agentes de Hitler en Madrid ya conocían todos los detalles de la visita. Cuando la información llegó al Cuartel General del Fuhrer, ésta fue interpretada como la confirmación del rumor de la proyectada operación anfibia en el sur de Francia.

Pero el viaje del actor no acabaría ahí. Clifton James partió del aeropuerto del Gibraltar, de donde fue despedido con todos los honores, rumbo a Argel, donde ya se había hecho circular rumores de que Montgomery llegaría para coordinar la invasión del sur de Francia. Allí fueron agentes franceses colaboracionistas los que se encargaron de trasladar de inmediato la noticia a los alemanes.

Tras unos días de estancia en Argel y visitar algunas instalaciones militares de los alrededores, Clifton james fue trasladado de forma secreta a El Cairo, en donde debía desaparecer hasta que pasara el día de la invasión. Con ese repentino y misterioso mutis su papel había concluido.

Según se le informó después de la guerra, su misión no había estado exenta de riesgos. Cuando la noticia de su visita a Gibraltar llego a Berlín, al alto mando alemán ordenó que Montgomery fuera asesinado o que su avión fuera derribado en el viaje de regreso. Pero siempre según la información proporcionada al actor, Hitler ordenó terminantemente que no asesinaran a Montgomery antes de descubrir exactamente dónde se produciría la invasión. Al no descubrirlo, pues todo era un engaño, Hitler no llegaría a autorizar la operación para acabar con la vida del falso Monty.

Pero de lo que no hay duda es que los alemanes picaron en el anzuelo tendido por los siempre competentes servicios secretos británicos. Se desconoce si esa maniobra de distracción fue la que provocó la retirada de algunos efectivos de la costa de Normandía para reforzar el flanco sur, pero sin duda sí que esta misión cumplida por el doble Montgomery contribuyo a aumentar la confusión entre los alemanes en las vísperas del Día D.

Tras la guerra. Gobernador de Gibraltar, el general Ralph Eastwood, señalo que el plan de representar a un oficial como el general Monty dio excelente resultados. Definitivamente yo mismo hubiera caído en el engaño si no hubiera conocido personalmente a Monty, además alas autoridades españolas quedaron convencidas de que el personaje que se nos presento era en realidad el general. La ejecución del plan fue espléndida.

Por el lado de Clifton James, que no consiguió el reconocimiento público durante su larga carrera actoral, sí obtuvo cierta notoriedad después de publicar su libro autobiográfico. Pero su labor de imitación del general Montgomery no había finalizado todavía. En 1958, John Guillermin dirigió una película basada en su historia, titulada I was Monty´s doublé. En la película el propio actor interpreta el papel del falso Montgomery. Clifton James falleció en la ciudad inglesa de Worthing el 8 de mayo de 1963.

Se dice el Mariscal Montgomery, al enterarse de su muerte señalo: “No era un amigo mío, lo vi una vez, me observo un tiempo y realizo un excelente trabajo, un muy buen trabajo  engañando a los alemanes en un momento crítico de la guerra. Siento mucho oir de su muerte.”


[1]  Clifton James, M. E.: I was Monty´s double. Hamilton and Co. 1954.

junio 20, 2012

Catalizador para limpiar el aire de las Selvas Trópicales

La gran capacidad de la atmósfera para limpiar se debe al reciclaje constante de su producto de limpieza. Científicos del Instituto Max Planck de Química en Maguncia han aclarado exactamente cómo los radicales hidroxilo, que rompen los compuestos orgánicos en el aire, se reciclan. Según sus conclusiones, las moléculas reactivas se puede producir cuando el isopreno se descompone. 

El isopreno es liberado a la atmósfera por las plantas y hasta ahora, sólo se le conocia por el uso de los radicales hidroxilo durante su limpieza química. Sin embargo, parece que a bajas concentraciones de hidroxilo, el agente de limpieza atmosférica se produce más del que se elimina. Por lo tanto, el isopreno está actuando como una especie de buffer, que puede mitigar el aumento de los gases de efecto invernadero y otros contaminantes del aire.

Miles de millones de toneladas de gases naturales y antropogénicos que se emiten a la atmósfera de la Tierra cada año. Si estos gases no fueron retirados por reacciones químicas, el calentamiento global sería mucho mayor y la calidad del aire mucho más pobre. Los agentes más importantes de limpieza en la atmósfera son radicales hidroxilo (OH), que se oxidan los compuestos orgánicos volátiles como el metano y el isopreno. La reacción con la molécula de corta duración pero altamente reactivos transforma estos gases en compuestos solubles en agua que pueden ser retirados de la atmósfera por precipitación. Sin embargo, la oxidación también conduce a la formación de partículas de ozono y aerosoles, que a su vez afectan a la calidad del aire y el clima regional.

Las mediciones de las concentraciones de radicales OH por encima de las selvas tropicales sugieren que los radicales OH son reciclados una vez que hayan terminado sus tareas de limpieza químicos. Esta es la razón porque la atmósfera tiene la capacidad de auto-limpieza y ha demostrado ser relativamente estable ante la contaminación del aire. Domenico Taraborrelli y sus colegas científicos del Instituto Max Planck de Química en Maguncia han aclarado cómo un mecanismo de reciclaje de ciertos de los radicales hidroxilo OH influye en el equilibrio en la atmósfera. Lo que hace el papel clave aquí es una sustancia que se conocía hasta ahora sólo para el consumo de radicales hidroxilo. La sustancia en cuestión es el isopreno. El compuesto orgánico volátil es, naturalmente, liberado a la atmósfera en grandes cantidades por las plantas y, junto con otros químicamente relacionados con los terpenos, forma uno de los principales componentes de los aceites esenciales que son importantes en muchos olores de las plantas. Se estima que la vegetación produce alrededor de 500 millones de toneladas al año de isopreno, y la mayoría se produce durante el día en las selvas tropicales.

La concentración de hidroxilo determina cómo el isopreno se descompone
Se ha descubierto que el sistema es multifacético, ya que la oxidación del isopreno contribuye a la reducción, así como a la formación de radicales OH, que lo sostiene y limita, señalo el Prof. Domenico Taraborrelli, autor principal del estudio. La eficiencia del reciclado de los radicales OH por lo tanto, depende de su cantidad. Si la concentración de OH es alta, poco se recicla, y si es baja, una gran cantidad se produce.

Este efecto amortiguador explica porque las concentraciones más altas de hidroxilos se miden en las selvas tropicales contrariamente a lo que sugieren los modelos de química atmosférica, dijo Domenico Taraborrelli. Él y sus colegas científicos resuelven esta contradicción mediante la adición de complejas cascadas de reacción a un modelo de la química atmosférica global. En el modelo, los radicales OH primero convierte al isopreno en un hidro-peróxido-aldehído (HPAL). Lo que sucede después depende de la cantidad de radicales OH está en el aire. Si la concentración es baja, el HPAL reacciona con el oxígeno molecular atmosférico en una cadena de reacciones iniciada por la luz solar. Esta última instancia se traduce en más radicales OH que fue consumido por la reacción inicial que se formó un HPAL. Si el aire contiene una gran concentración de radicales OH, la cantidad de HPAL se reduce aún más. La concentración de OH por lo tanto, cae.

Para la interacción entre la biosfera y la atmósfera, la amortiguación de la cantidad de radicales OH es muy importante, ya que ofrece grandes bosques con la capacidad de mantener su capacidad de auto-limpieza, explica el prof. Domenico Taraborelli. Los químicos atmosféricos de Maguncia ni siquiera sospechaban que los compuestos orgánicos volátiles liberados como resultado de la actividad humana podrían amortiguar a la atmósfera en su capacidad de auto-limpieza de la misma manera como el isopreno lo hace.

Los ecosistemas naturales son más amortiguados de lo que sospechábamos
El hecho de que la atmósfera retiene su capacidad de limpiar de cara a la contaminación del aire es algo que probablemente permita soportar el clima global: muchos compuestos orgánicos volátiles, como el metano, ejercen un fuerte efecto invernadero, y en el curso del cambio climático, es probable que mostrara mas a partir de fuentes naturales en cantidades aún mayores. Sin embargo, las consecuencias de esto podrían ser menos grave de lo que habíamos asumido. Esto es así porque, en un clima más cálido, se espera que las plantas generen más isopreno en la atmósfera también. Y, de acuerdo con los últimos descubrimientos, una concentración de isopreno superior conduce a la producción de más radicales hidroxilo, que limpian la atmósfera de gases de efecto invernadero. Los resultados también indican que el aumento de las emisiones de isopreno, que esperamos por el calentamiento global, no aumentará el efecto climático, concluye el Dr. José Lelieveld, Director del Instituto Max Planck de Química. Esto demuestra que los ecosistemas naturales y su medio ambiente atmosférico son más amortiguada de lo que sospechábamos".

Los investigadores en Maguncia ahora quieren estudiar la forma en la atmósfera de la capacidad de auto-limpieza reacciona a las perturbaciones, como la liberación repentina de metano de los suelos de permafrost. El calentamiento global está causando grandes áreas de permafrost se deshielen en países como Rusia, que pueden liberar grandes cantidades de metano y acelerar el efecto del calentamiento global.

junio 18, 2012

Investigadores utilizan la nanotecnología para aprovechar la energía lumínica de las luciérnagas

Nanorods, creado con enzimas de luciérnaga de 

color naranja
Las luciérnagas, nanorods, y las luces de navidad que tienen en común. Bien, algún día, los consumidores pueden comprar cuerdas de varios colores de luz que no necesita electricidad ni baterías a brillar. Los científicos de la Universidad de Syracuse (SU) encontraron una nueva manera de aprovechar la luz natural que producen las luciérnagas (llamado bioluminiscencia) con la nanociencia. Su avance produce un sistema que es de 20 a 30 veces más eficientes que las producidas durante los experimentos anteriores.

Todo es sobre el tamaño y la estructura de la costumbre, nanorods cuántica, que se producen en el laboratorio por Mathew Maye, profesor asistente de química en la universidad de la UB de las Artes y las Ciencias, y Rebeka Alam, un candidato a doctorado de química. Maye es también miembro del Instituto de Biomateriales de Siracusa.

La luz de las luciernagas es uno de los mejores ejemplos de la naturaleza de la bioluminiscencia, señala el prof. Maye. La luz es muy brillante y eficiente. Hemos encontrado una nueva manera de aprovechar la biología para los no biológicos mediante la manipulación de las aplicaciones de la interfaz entre los componentes biológicos y no biológicos. A partir de su trabajo, "Diseño de barras cuántica para la transferencia de energía optimizado con enzimas luciferasa de luciérnaga," fue publicado en línea en la revista Nano Letters .

Luciérnagas producen luz mediante una reacción química entre la luciferina y su contraparte, la enzima luciferasa. En el laboratorio, el prof. Maye, la enzima lucifersa está unida a la superficie de nanorod; luciferina, que se añade después, sirve como combustible. La energía que se libera cuando el combustible interactua con la enzima se transfiere a los nanopilares, haciendo que brillen. El proceso se llama bioluminiscencia de energía de resonancia de transferencia (BRET).
El truco para aumentar la eficiencia del sistema es disminuir la distancia entre la enzima y la superficie de la varilla y para optimizar la arquitectura de la varilla. El prof. Maye agrega, " Hemos diseñado un camino para unir químicamente, genéticamente manipulada enzimas luciferasa directamente a la superficie de la nanorod". El prof. Maye y colaboradores en la universidad de Connecticut proporcionaron la enzima luciferasa manipulada genéticamente.

El nanorods se componen de una carcasa exterior de sulfuro de cadmio y un núcleo interior de seleniuro de cadmio. Ambos son metales semiconductores. Manipulando el tamaño del núcleo, y la longitud de la varilla, altera el color de la luz que se produce. Los colores producidos en el laboratorio no son posibles para las luciérnagas. Los nanorods producen resplandores verde, naranja y rojo,a diferencia de las luciérnagas, que naturalmente, emiten un brillo amarillento. La eficiencia del sistema se mide en una escala BRET. Los investigadores encontraron que las varas  más eficientes (en una escala BRET de 44) se produjeron por una arquitectura varilla especial (llamado varilla en varilla) donde la luz emitida estaba en el rango del infrarrojo cercano. La luz infrarroja tiene longitudes de onda mayores que la luz visible y es invisible a los ojos. Iluminación infrarroja es importante para las cosas tales como gafas de visión nocturna, telescopios, cámaras e imágenes médicas.

El efecto de la luz de luciérnaga integrados a nanorods en la actualidad sólo existen en su laboratorio de química. La investigación adicional está en curso para desarrollar métodos de mantenimiento de la reacción química y la transferencia de energía por largos periodos de tiempo para expandir el sistema. Maye cree que el sistema tiene la mayor promesa de las tecnologías del futuro que la que convierte la energía química directamente en luz, sin embargo, la idea de tener nanorods brillantes que sustituyen a las luces LED no es un tema de ciencia ficción.

El nanorods se hacen de los mismos materiales usados ​​en los chips de ordenador, paneles solares y luces LED. Es posible que algún día la luciérnaga recubiertos nanorods puede ser insertado en las luces de tipo LED que usted no tiene que conectarlo.

Nanorods: En nanotecnología, los nanorods son una morfología de los objetos a nanoescala. Cada una de sus dimensiones varían desde 1-100 nm. Ellos pueden ser sintetizados a partir de metales o materiales semiconductores. Proporciones estándar de aspecto (longitud dividida por anchura) son 3-5. Nanorods son producidos por síntesis química directa. Una combinación de ligandos actuar como agentes de control de la forma de los bonos a diferentes facetas de la nanorod con diferentes puntos fuertes. Esto permite que diferentes caras de la nanorod a crecer a un ritmo diferente, produciendo un objeto alargado.
Las aplicaciones de la nanorods son diversas, que van desde las tecnologías de visualización (la reflectividad de las barras puede ser cambiado al cambiar su orientación, con un campo eléctrico aplicado) a los sistemas microelectromecánicos (MEMS).
Nanorods basados ​​en materiales semiconductores también han sido investigados para su aplicación como aprovechamiento de la energía y los dispositivos emisores de luz. En el año 2006, Ramanathan et al. col. demonstrated1 de campo eléctrico de fotoluminiscencia mediada ajustable a partir nanorods de ZnO, con potencial para su aplicación como nuevas fuentes de radiación cercana al ultravioleta.