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¿La broma del próximo verano? Este químico puede convertir en gelatina toda el agua de una piscina

Ciencia

Por: pijamasurf - 02/08/2013

Alan Rowan, químico de materiales, desarrolló un polímero capaz de convertir en gel cualquier líquido, con lo cual, además de usos serios y provechosos, podrías convertir en gelatina el agua de una alberca, sin importar sus proporciones.

La química es probablemente una de las disciplinas más sorprendentes y admirables para la percepción. No por nada los primeros hombres que manipularon las estructuras de la materia eran tenidos por magos, por personas con el poder secreto de alterar lo que a primera vista parece inalterable.

En este sentido, destacan los componentes u operaciones químicas que transforman radicalmente la materia, como es el caso de una sustancia recientemente sintetizada que se ha comenzado a conocer como “polímero de Rowan” en honor a su desarrollador, Alan Rowan, químico de materiales en la universidad holandesa de Radboud cuya creación tiene la asombrosa propiedad de convertir inmediatamente cualquier cantidad de agua líquida en un cuerpo gelatinoso.

La invención de Rowan, sin embargo, va más allá de esta simplificación, pues el verdadero objetivo es igualar la rigidez que se encuentra en numerosos polímeros biológicos, por ejemplo, el ADN y el colágeno, que regularmente son mucho más duros que los polímeros sintéticos.

El polímero de Rowan tiene la forma de un esqueleto helicoidal cuyos péptidos cortos (moléculas formadas por la unión de varios aminoácidos mediante enlaces peptídicos), que se cuentan por miles, poseen a su vez largas colas hechas de cadenas repetidas de carbono y oxígeno. Por otro lado, los átomos en los péptidos vecinos otorgan rigidez a la columna, con lo que las cadenas de carbono y oxígeno se adhieren con facilidad a las moléculas de agua, haciendo el polímero sumamente soluble.

El siguiente requisito para que el químico demuestre todas sus capacidades, es la temperatura. Para completar su acción, el polímero de Rowan necesita encontrarse por encima de cierto mínimo de temperatura, con lo cual convierte cualquier solución en un gel en tan solo unos pocos segundos.

Por esta última característica el polímero de Rowan se considera un químico único, pues lo usual es justamente lo contrario: que para transformar algo en gelatina la temperatura baje.

Entre los posibles usos —además, claro, de la broma inolvidable que sería convertir una piscina entera en una gigantesca gelatina—, Rowan piensa en el gel protector que se aplica en ciertas heridas: con su polímero, bastaría aplicar hielo o bajar de alguna manera la temperatura para desaparecer el gel una vez que ya no se le requiriera.

[Scientific American]

Físico encuentra fórmula matemática que conecta a todos los seres vivos del planeta

Ciencia

Por: pijamasurf - 02/08/2013

Geoffrey West, físico teórico, encuentra fórmula para calcular la esperanza de cualquier ser vivo en el planeta, una constante que comparten desde un célula y un alga hasta una ballena e incluso realidades más complejas y colectivas como los ecosistemas y las sociedades.

Desde tiempos remotos se cree que la vida en nuestro planeta está, en todas sus expresiones, secretamente conectada, una idea que históricamente ha oscilado entre la religión y la ciencia, la especulación metafísica del mundo y la experimentación fáctica y objetiva.

Recientemente Robert Krulwich, en el sitio de la Radio Pública de Estados Unidos (NPR), reseñó una interesante fórmula matemática que hace eco de esta creencia, pues asegura que con ella es posible calcular cuánto vivirá todo ser en nuestro planeta, desde una célula hasta incluso “organismos” más complejos como una sociedad o un sistema económico.

La ecuación es obra del físico Geoffrey West, reconocido científico que fue presidente del Santa Fe Institute, un centro académico independiente especializado en la investigación teórica de varias disciplinas, física, biología, computaciones y sistemas sociales.

“Puedes ponerlo en matemáticas”, dice West refiriéndose a la “extraordinaria regularidad” de los patrones  de vida y muerte que siguen plantas, animales y demás seres vivos de nuestro planeta.

En este sentido el deceso es un asunto relacionado estrechamente con las dimensiones físicas del individuo: la vida es corta para los organismos pequeños y larga para los de gran tamaño, una correspondencia que también se traduce en una constante, gracias a la cual es posible pronosticar con notable precisión por cuánto tiempo se extenderá. Explica Krulwich:

La fórmula es un ejercicio simple de cuatro fuerzas [a simple quarter-power exercise]: tomas la masa de una planta o un animal y su razón metabólica es igual a su masa menos tres cuartos de su energía.

“Esta regla parece gobernar toda la vida”, dice Krulwich. West, por su parte, ofrece más detalles:

[…] si graficas, por ejemplo, poniendo la razón metabólica en el eje de las Y y el tamaño en el eje de las X, debido a la extraordinaria diversidad y complejidad del sistema y la contingencia histórica, esperarías que todos los puntos sobre el mapa representan, claro, la historia y la geografía y así sucesivamente.

Bueno, pues la verdad es que te encuentras con lo opuesto. Llegas a una curva simple y esa curva tiene una fórmula matemática muy simple. Proviene de una ley simple de energía. De hecho, la ley de la energía no solo es matemáticamente simple en sí misma, sino que tiene un exponente que es extraordinariamente simple. El exponen es muy cercano al número 3/4.

Primero que nada, eso fue sorprendente por sí solo, que ves al graficar. Pero más importante es que la escala se manifiesta en toda la vida desde los ecosistemas hasta, hacia abajo, en las células. Así que esta ley es verdaderamente notable. Va de lo intracelular a los ecosistemas en casi 30 órdenes de magnitud. Son el mismo fenómeno.

Más todavía, si buscas por cualquier variable fisiológica, como el promedio con que el oxígeno se difunde en los pulmones, la extensión de la aorta, cualquier cosa que tenga que ver con la fisiología de cualquier organismo, o si miras hacia cualquier evento de la historia vital como cuánto vivirás, cuánto vive un organismo, cuánto tarda en madurar, cuál es su razón de crecimiento, etc. y te preguntas cómo graficarlo, la escala es muy similar.

Eso es: se escala como una ley de energía simple. Lo extraordinario de esto es que la ley de energía tiene un exponente, que siempre es un múltiplo simple de un 1/4. Lo que tú determinas tan solo de los datos es que hay un número extraordinariamente simple, 4, que parece dominar toda la biología a través de todos los grupos taxonómicos desde lo microscópico hasta lo macroscópico.

La idea de este cálculo es que ofrece una estimación de cuándo se supone que un ser vivo tendría que morir, una fórmula para conocer su esperanza de vida con precisión absoluta.

Como bien anota Jesus Diaz en Gizmodo, se trata de una “extraordinaria perspectiva del mundo, la idea de que hay algo invisible que nos gobierna a todos, un sistema matemático que cronometra la vida biológica en todas sus escalas”.

Que es, justamente, lo que muchas escuelas de pensamiento, corrientes espirituales y místicas, e incluso la mera intuición ha sostenido desde hace siglos.

Con información de NPR y Gizmodo