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CENTRO DE INVESTIGACIÓN DE LOS ANDES

17 GASTROFISICA

NUEVA TERMINOLOGIA EN LA COCINA

"Gastronomía molecular”, “gastronomía tecnoemocional” o “cocina en deconstrucción”; innovación y desarrollo para unos, peligro y degeneración para otros...

Por Mercedes Gambini - La Gran Época

Las nuevas tendencias crecen cada vez más en la gastronomía y nos dejan sorprendidos por los resultados que pueden lograr, a pesar de que se alejan demasiado de la gastronomía tradicional.

Quizás muchos hayan oído hablar de la “gastronomía molecular”, “gastronomía tecnoemocional” o “cocina en deconstrucción”; estos términos hacen referencia  a la ciencia aplicada al fenómeno gastronómico y tienen relación con las propiedades físico-químicas de los alimentos y los procesos tecnológicos a los que estos se someten, como batido, gelificación, esferificación, aumento de la viscosidad, etc. Es decir, los alimentos son sometidos a procesos por medio de los cuales son capaces de modificar sus propiedades, transformándose en espumas, emulsiones, geles u otras estructuras.

Los amantes de la gastronomía molecular destacan en ella las nuevas técnicas, texturas y presentaciones, por lo que creen que se sale de lo que conocemos comúnmente como: plato principal + salsa + guarnición. Muchos chef reconocidos mundialmente como el español Ferran Adriá y el francés Pierre Gagnaire son algunos de los que impulsan la nueva gastronomía molecular en sus respectivos restaurantes, queriendo dar “un paso más” en el mundo culinario.

Aunque por otro lado, hay muchos otros que se oponen a abandonar la gastronomía tradicional. Según el oponente catalán Santi Santamaría, “hacen platos que ni ellos mismos comerían”, y los detractores insisten en que la gastronomía molecular utiliza ingredientes poco saludables, especialmente los aditivos que se utilizan, como alginato, nitrógeno líquido, entre otros.

En una entrevista con el periódico El País, Santamaria dijo: “Ahora se legitiman formas de cocinar que se apartan de las tradiciones y usan productos químicos, como la metilcelulosa, cuyo consumo puede ser perjudicial. ¿Hay que sentirse orgullosos de una cocina, la molecular o tecnoemocional, que llena sus platos de gelificantes y emulsionantes de laboratorio?”

Innovación y desarrollo para unos, peligro y degeneración para otros. El tiempo dirá si este tipo de gastronomías podrán mantenerse en el tiempo como sus pares tradicionales, o si se trata únicamente de una moda pasajera.

 

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NIKOLA TESLA

caso del científico e inventor Nikola Tesla (Smiljan, Croacia, 1856- Nueva York, 1943) es uno de los más peculiares de la historia de la ciencia. No tanto por ser durante mucho tiempo un gran desconocido, a pesar de que sin él nuestro mundo actual, basado en la electricidad, simplemente no existiría; desgraciadamente, no es infrecuente que el nombre de los verdaderos padres de inventos y tecnologías fundamentales se vea eclipsado, maliciosamente o no, por el de competidores o advenedizos. Lo que hace especial a Tesla es que su reivindicación, que cada vez va ganando más adeptos, ha venido antes del mundo artístico y literario que del de sus colegas.

Así, dejando aparte los títulos que en los últimos tiempos han ocupado las mesas de novedades –la biografía «Nikola Tesla. El genio al que robaron la luz», de Margaret Cheney (Turner, 2010); los textos autobiográficos del propio Tesla reunidos en el volumen «Yo y la energía» (Turner, 2011) y «Nikola Tesla», de Massimo Teodorani (Sirio, 2011)–, el científico norteamericano había sido hasta ahora un lucido personaje secundario en obras de autores tan diversos como Paul Auster, Thomas Pynchon y Christopher Priest, que utilizaban la fascinante vida y personalidad tesliana como motor para sus ficciones.

Pero ha sido curiosamente un escritor francés, Jean Echenoz, el primero en firmar una novela en la que el propio Tesla es el protagonista, por más que su nombre se transforme en Gregor, quizá por las licencias biográficas que el autor se permite, o quizá por un intento de trazar una línea entre su protagonista y el de «La transformación» de Kafka, uno de esos personajes definitorios de toda una época. Con esta obra, Echenoz culmina su trilogía de vidas reales que más parecen imaginarias, que comenzó con «Ravel» (2007), siguió con el improbable campeón olímpico de atletismo Emil Zatopek de «Correr» (2010) y culmina ahora con este «Relámpagos», como los anteriores publicado en Anagrama. Y como en el caso de este último, el Gregor/Tesla de Echenoz aparece como un personaje incrustado en un momento y un tiempo equivocados, un ser ajeno a cualquier cosa que no sea su propio mundo interior y que definitivamente ni comprende ni quiere ser comprendido por los que le rodean, desde los financieros amigos y los rivales como Edison, hasta las repugnantes palomas que le obsesionan en la última parte de su vida y que, en el mayor hallazgo de la novela, terminarán conspirando para acabar con su vida y conseguir así que deje de darles la lata.

Retrato de un héroe
«Relámpagos» es puro Echenoz, relatado con ese estilo marca de la casa en el que las formas de la narración oral irrumpen constantemente para restar pomposidad a lo contado, creando divertidos efectos y sacando el máximo partido a su economía de medios. En sus manos, los inventos y las andanzas del protagonista parecen más marcados por el capricho que por seguir un verdadero plan: de la misma manera que un buen día Emil se puso a correr, sin que ni siquiera al final tuviera muy claro el motivo, Gregor piensa y diseña artefactos prodigiosos sin llegar a culminarlos, olvidándose de encontrar el modo de comercializarlos y traerlos a la realidad. Ajeno a la lógica de las cosas, su reino no es de este mundo, y acaba arrumbado en el cuarto de los trastos viejos: frente a la fascinación que irradian los «teslas» austeriano y pynchoniano, el de Echenoz es poco más que un pobre ingenuo que deja un legado del que sólo se aprovecharán los extraños. Si triste y patético fue el fin del Tesla real, el de Gregor sube aún un grado en su extrema soledad.

Las derivaciones de la vida de Tesla, de su peso en una época y un lugar tan fascinantes como el Nueva York y los Estados Unidos de finales del siglo XIX, son tan grandes que casi cualquier intento de aprehenderlas está condenado al fracaso. Echenoz, lejos de cualquier afán enciclopédico, coge lo necesario para trazar el retrato de uno de sus héroes de hechuras bien humanas, y lo hace con una sólo aparente ligereza con una prosa por momentos entrañable, en otros burlona, pero siempre capaz de la máxima eficacia. Es tan sólo uno de los Teslas posibles.

LO QUE USTED DEBE SABER DE FISICA

Eugenio Manuel Por Eugenio Manuel - Física

1. El Universo viene de un solo punto en el que hubo una Gran Explosión

Todo lo que puedes ver hoy a tu alrededor, edificios, montañas, nubes, estrellas y planetas proviene de una gran “explosión” ocurrida hace unos 13 700 millones de años. Por qué se produjo ese evento no se sabe con certeza aún, pero la comunidad científica tiene pruebas suficientes para afirmar que todo viene de un mismo punto a partir del cual hubo una gran expansión.

Esta idea se conoce como Teoría del Big Bang y fue presentada por Georges Lemaître en la 100ª Reunión Anual de la British Association for the Advancement of Science en septiembre de 1931. Por tanto, este año la teoría del Big Bang cumple 80 años. A partir del Big Bang se crearon las partículas fundamentales, que se fueron uniendo para formar átomos (al principio los más simples, como el hidrógeno y el helio), luego se unieron estos para formar estrellas mediante la combustión termonuclear. Las estrellas hoy en día se asocian en galaxias. Todos los elementos que conocemos hoy (carbono, hierro, etc.) en día provienen de estrellas moribundas, es decir, hay estrellas que pueden llamarse fábricas de elementos. 

2. La materia está constituida por átomos

La escuela de los atomistas de la antigua Grecia (Demócrito y Leucipo, entre otros) pensaba que la materia no podría ser dividida infinitamente. Si tomamos un cuerpo y lo partimos y seguimos partiéndolo, llega un momento en que no se pueden realizar más divisiones. Encontramos unas partículas que componen toda la materia. Estas partículas son los átomos. “Átomo” significa indivisible en griego. Hoy sin embargo, sabemos que los átomos existen, pero sí pueden dividirse. Un átomo es la parte mínima que define un elemento. Los átomos están constituidos de un núcleo muy pequeño con protones (partículas de carga positiva) y neutrones (partículas sin carga neta); alrededor se encuentra la denominada nube electrónica, en la que están los electrones, (partículas de carga negativa). El número de protones de un átomo es lo que caracteriza un elemento, es decir, átomos de un mismo elemento tienen igual número de protones, sin importar el número de neutrones y electrones. 

Desde Demócrito hasta nuestros días la historia del conocimiento del átomo ha constituido un ejemplo de saber trabajar en ciencias. Entre los nombres que han aportado gran conocimiento en este plano están: Demócrito, Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, Somerfeld, Shrödinger, etc.).

3. La Tierra es esférica (casi) y orbita en torno al Sol

En la antigüedad se pensaba que la Tierra era plana y que podíamos llegar a un punto en que se terminara y nos cayéramos a un vacío extraño y desconocido. Lo máximo que podían aceptar los antiguos es que la Tierra fuera redonda a modo de disco, pues esa era la sombra que arrojaba en los eclipses de Luna. El estudio de los modelos cosmológicos a lo largo de la historia es una muestra sin igual de la imaginación del ser humano.

El geocentrismo es el modelo cosmológico que afirma que la Tierra es el centro del Universo y que todos los planetas y estrellas giran en torno a él. Fue puesto de moda e integrado en el saber culto por Aristóteles y tuvo un cuerpo matemático debido al astrónomo Claudio Ptolomeo, desde el siglo II d.C. Tuvo su sentido durante siglos hasta que los experimentos, medidas y pruebas evidenciaron que el modelo tenía fallos.

El heliocentrismo es el modelo que afirma que el Sol está en el centro (en principio se pensó que del Universo, hoy sabemos que simplemente del sistema solar y que no es realmente el centro) y la Tierra orbita alrededor de él. Este modelo fue defendido por Aristarco de Samos, aunque por la falta de lógica que presentaba para la gente de su época (siglo III a.C.) fue olvidado. Nicolás Copérnico lo recupera a principios del siglo XVI y le da respaldo matemático en su obra Revolutionibus, aunque no resolvía demasiado los impedimentos matemáticos (al contrario de lo que se suele afirmar). No será hasta la llegada de los experimentos de Galileo y sus observaciones de la Luna y las fases de Venus (publicadas en el libro Siderius nuncius) cuando el heliocientrismo es tomado en serio y como una realidad a ser tenida en cuenta. La Iglesia apartó a Galileo de la actividad científica al final de su vida en un arresto domiciliario hasta el final de sus días. Hasta 1982 no reconocieron su error.

4. En la naturaleza sólo existen cuatro tipos de fuerzas

En el Universo existen solo cuatro tipos de fuerzas conocidas: interacción gravitatoria, interacción electromagnética, interacción nuclear débil e interacción nuclear fuerte. Estas interacciones forman parte del modelo estándar de la física que procura explicar el funcionamiento del Universo mediante un conjunto de partículas y fuerzas que existen entre ellas.

Hay tres tipos de partículas fundamentales: leptones (electrón, muón, tau y sus respectivos neutrinos), quarks (son seis y forman los protones y neutrones en asociaciones de tres) y las partículas portadoras de fuerzas. El gravitón (partícula hipotética) sería la responsable de la gravitatoria, el fotón de la electromagnética, los bosones W y Z de la débil y el gluón de la fuerte. Uno de los campos de investigación más interesantes de la física es la búsqueda del hipotético bosón de Higgs, el cual explicaría la existencia de masa en las partículas con dicha propiedad.

Hablamos de algunas fuerzas en los siguientes puntos: gravitatoria en el 5, electromagnética en 6 y 7 y nuclear

5. Los planetas y estrellas se atraen entre sí debido a sus masas

Todos los astros del Universo se atraen entre sí debido al hecho de tener masa. Esta evidencia fue recogida por Isaac Newton en 1687 en su libro Principios Naturales de Filosofía Natural: los cuerpos con masa se atraen entre sí con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separan.

En la misma obra Newton habla de tres leyes fundamentales que hoy se conocen como las tres leyes de Newton y que en nuestro lenguaje moderno pueden formularse como:

- 1ª ley: ley de inercia. Si la suma de todas las fuerzas sobre un cuerpo es cero, el cuerpo continuará con su movimiento constante o en reposo).

- 2ª ley: definición de fuerza. La fuerza que sufre un cuerpo al ser sometido a una aceleración es directamente proporcional al producto de su masa por la aceleración.

- 3ª ley: ley de acción y reacción. Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre un segundo cuerpo, el segundo ejercerá una fuerza igual sobre el primero pero de sentido contrario.

Actualmente la Gravitación Universal ha sido absorbida por la Teoría General de la Relatividad de Eisntein, en la cual se afirma que los cuerpos con masa crean una curvatura en el espacio-tiempo que es la responsable de la gravitación.

Una curiosidad es que la fuerza gravitatoria es mucho más débil que la fuerza electromagnética. Cuando levantas un bolígrafo, por ejemplo, estás ganando a toda la Tierra con tu movimiento, y éste es de origen electromagnético.

6. La corriente eléctrica se puede generar gracias a un imán en movimiento

La electricidad que llega a tu casa la genera el ser humano gracias a un hecho científico comprobado y utilizado constantemente: si introducimos un imán y lo sacamos repetidas veces por el hueco creado por un cable en forma circular (espira), en dicho cable se genera una corriente eléctrica. Este fenómeno se conoce como ley de Faraday (también ocurre si es el cable el que se mueve y el imán está fuera). Es decir, un campo magnético puede crear una corriente eléctrica. Pero al revés también ocurre: se puede generar un campo magnético con una corriente eléctrica, lo cual se conoce como ley de Biot-Savart. Estas dos leyes fueron la primera evidencia de que el campo eléctrico y el campo magnético son caras de una misma fuerza: la interacción electromagnética. Maxwell pasaría a la historia por su riguroso estudio de esta interacción, dejando a la comunidad científica y tecnológica el legado de las ecuaciones de Maxwell.

7. El espectro electromagnético es una representación gráfica de ondas electromagnéticas por energía

El espectro electromagnético es la representación gráfica de las ondas electromagnéticas según un orden energético, creciente o decreciente según se mire en un sentido u otro. Las ondas electromagnéticas son la forma de propagación de un campo magnético y un campo eléctrico oscilante y perpendiculares entre sí. Todas las ondas que figuran en el espectro son de la misma naturaleza (viajan a la velocidad de la luz constante de 300 000 km/s) y sólo se diferencian por la energía que portan.

Si las ponemos en fila y las ordenamos de menor a mayor en sentido energético nos saldría la siguiente lista: ondas TV, ondas de Radio, Microondas, Infrarrojo, Luz visible, Ultravioleta, Rayos X y Rayos Gamma.

Una curiosidad: las microondas son menos energéticas que la luz visible. En realidad, los físicos suelen poner en estos diagramas longitudes de onda y frecuencias, magnitudes características de las ondas, en vez de energía, aunque están relacionadas unas con la otra.

8. La fusión nuclear y la fisión nuclear no son el mismo fenómeno

La fusión nuclear ocurre cuando dos núcleos atómicos se unen (fusionan) para formar un tercer núcleo de un elemento distinto, generando una gran cantidad de energía y algunas partículas.

La fisión nuclear ocurre cuando un núcleo atómico se rompe (fisiona) para formar dos núcleos atómicos más ligeros, convirtiéndose en elementos más ligeros y liberando energía.

En ambos casos entra en juego la interacción nuclear fuerte. Las aplicaciones de uno y otro fenómeno son múltiples y puedes investigarlas por ti mismo.

9. La velocidad de caída de un cuerpo en un campo gravitatorio no depende de su masa si…

Dos cuerpos con distinta masa soltados en un campo gravitatorio tardan el mismo tiempo en tocar el suelo, si hay ausencia de aire, atmósfera o cualquier agente que interactúe con ellos. Es una consecuencia de las leyes de Newton y de la gravitación universal, aunque fue antes Galileo quien lo demostró con su famosas ecuaciones de la cinemática. Galileo dedicó gran parte de su vida a trabajar con la caída de los cuerpos en distintos líquidos (hidrodinámica) basándose en los trabajos de Arquímedes (hidrostática) para concluir que dos cuerpos con masas distintas caían a un ritmo más parecido a medida que el fluido ofrecía menos resistencia. Por tanto dedujo que si no existiera atmósfera, la caída sería idéntica.

 

Es ya mítico el vídeo en que David Scott (misión Apolo XV) dejó caer un martillo de geólogo y una pluma de halcón en la Luna. Ambos objetos tocaron el suelo a la par.

10. Conservación de la energía-masa

Hasta el momento todo parece indicar que la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma en otras formas de energía.

Este enunciado que todos aprenden en la escuela se vio modificado con la famosa fórmula de Eisntein, pasando a ser en lenguaje cotidiano, no científico, de esta otra forma: la suma de la masa y la energía de un sistema aislado ni se crea ni se destruye, sólo se transforma. Esta realidad se pone de manifiesto en los fenómenos nucleares, en los cuales se puede liberar una gran cantidad de energía a partir de pequeñas masas.

En realidad son muchos más los conceptos y palabras que, al menos, deberían sonar sobre física y astronomía. Aquí una nube:

Átomos, Tierra esférica, heliocentrismo, big bang, dualidad onda-corpúsculo, conservación de la energía, velocidad de la luz constante, ondas, partículas, ecuación de continuidad, ecuación de onda, radiación, radiactividad, ecuaciones de Lorentz, constante de estructura fina, condensado de Bose-Einstein, principio de complementariedad, superconductores, superfluidez, cuántica, efecto Coriolis, efecto Coanda, efecto Venturi, ley de Snell, etc.

Este artículo se puede convertir en una serie: 10 cosas sobre Física Cuántica, 10 cosas sobre Cosmología, 10 cosas sobre Cinemática, etc. Puedes dejar tus propuestas para futuros post.

COMPUTADORA CUÁNTICA

 

"Si pudiésemos construir un ordenador cuántico, nos daría acceso a hacer investigaciones que de otra forma serán imposibles.

Podríamos simular muchas cosas que, de otra manera, no seríamos capaces de simular", ha señalado en rueda de prensa en la Universidad Internacional Menéndez Pelayo (UIMP).

No obstante, el científico, que imparte un curso de física cuántica para no iniciados, ha considerado "muy difícil" predecir cuándo serán una realidad este tipo de ordenadores. A su juicio, podría ser dentro de 40 años, pero también en 30 ó 50.

Cirac, director de la División de Física Teórica del Instituto Max-Planck de Óptica Cuántica de Munich (Alemania), ha explicado que ya se han construido algunos prototipos mayores que los primeros, con 16 iones, pero siguen sin ser "lo suficientemente grandes".

Según dice, habría que llegar a crear ordenadores cuánticos con "miles y miles" de partículas, 10.000 ó 100.000, para que fueran "realmente útiles".

Los ordenadores cuánticos permitirán realizar cálculos imposibles con los mayores supercomputadores actuales o los que se puedan construir en el futuro.

"No sería útil" como ordenador personal, porque los equipos actuales ya cubren todas las necesidades de este tipo de usuario, ha comentado Cirac.

Su importancia radica en la posibilidad de realizar cálculos "muy elaborados y difíciles", principalmente en el ámbito de la física, la química y el estudio de los materiales, para aplicarlos, por ejemplo, a la industria farmacéutica o al diseño de nuevos materiales.

Otra de sus aplicaciones podría ser la de descifrar mensajes secretos. Por eso hay grupos interesados en que no se desarrolle el ordenador cuántico, y otros partidarios de que se siga avanzando para poder descifrar esos mensajes, ha explicado.

El físico, que actualmente trabaja en varias líneas de investigación, una de ellas sobre las fases de la materia a bajas temperaturas, ha restado importancia a los comentarios sobre su posible reconocimiento con el Premio Nobel de Física.

"Es un orgullo que se comente, el problema es que no lo comentan los que dan los premios", ha bromeado Cirac, que ve "muy difícil" que se dé un Premio Nobel por los trabajos en ordenadores cuánticos mientras no llegue a construirse uno. Y si se construye, señala que se lo podrían dar a él, lo mismo que a cualquier otro investigador de este campo.

Respecto a la situación de la investigación en España, cree que ha cambiado "dramáticamente" en los últimos 20 ó 30 años, aunque todavía no está al nivel de otros países como Alemania o Estados Unidos, que tienen tradición investigadora "más larga" e invierten más.

Además, ha señalado que si se producen recortes se paralizan los avances. "Si hay crisis, la investigación también tiene que pagar su precio, pero lo que hace falta es que se pague de la forma más eficiente, que afecte a la investigación lo menos posible y no retrase el avance que se está produciendo en España en los últimos años", ha subrayado.

En la actualidad, el equipo de Cirac estudia el comportamiento de la materia a temperaturas extremas, las más bajas del Universo.

Están observando comportamientos "extraordinarios" de los átomos, que intentan comprender y predecir. EFE-Cantabria mavl

GASTROFISICA - EL ELECTRÓN

Según una nueva investigación británica, el electrón es el objeto natural conocido más redondo del universo.

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Investigadores del Imperial College London desarrollaron, durante una década, un experimento en esta partícula subatómica mediante un sistema de láser y descubrieron que el electrón difiere de una esfera geométrica por menos de 0,000000000000000000000000001 cm.

El experimento se llevó en moléculas de fluoruro de itrio (YF3), un compuesto químico inorgánico. A través de láser se tomaron medidas del movimiento de los electrones, y en particular del bamboleo que exhibían cuando rotan sobre sus ejes (spin).

Sin embargo, no observaron ningún bamboleo, lo que implica que el electrón es perfectamente redondo, al menos en los niveles disponibles de precisión.

“No se ve ningún objeto creado en la naturaleza que sea más redondo y que haya sido medido con el mismo nivel de exactitud”, dijo el investigador líder del experimento, el Dr. Jony Hudson, a través de la revista Nature.

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Parte del sistema de láser utilizado para medir el electrón

El descubrimiento de la forma y estructura de uno de los pilares fundamentales del átomo, puede abrir las puertas a nuevas respuestas que contesten a las interrogantes de porqué, por ejemplo, parece existir más materia que antimateria en el universo.

Anteriormente, se creía que el electrón tenía una forma distorsionada, haciendo que esta partícula subatómica, y su opuesta en la antimateria, el positrón, se comporten en formas diferentes, pero esa teoría ahora parece poco probable.

El Profesor Edward Hinds, otro miembro del grupo de investigación, adhirió que los físicos simplemente desconocen qué sucede con toda la antimateria, pero que este descubrimiento puede ayudarnos a confirmar o definir alguna de las posibles explicaciones.

Fuente: Wired

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LA HISTORIA DEL MICROSCOPIO

El microscopio es un instrumento que permite observar objetos que son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista. El tipo más común y el primero que se inventó es el microscopio óptico. Se trata de un instrumento óptico que contiene una o varias lentes que permiten obtener una imagen aumentada del objeto y que funciona por refracción.

La ciencia que investiga los objetos pequeños utilizando este instrumento se llama microscopía.

GALILEO

El microscopio se invento, hacia 1610, por Galileo, según los italianos, o por Jansen, en opinión de los holandeses. La palabra microscopio fue utilizada por primera vez por los componentes de la "Accademia dei Lincei" una sociedad científica a la que pertenecía Galileo y que publicaron un trabajo sobre la observación microscópica del aspecto de una abeja.

MALPIGHI

Sin embargo las primeras publicaciones importantes en el campo de la microscopia aparecen en 1660 y 1665 cuando Malpighi prueba la teoría de Harvey sobre la circulación sanguínea al observar al microscopio los capilares sanguíneos y Hooke publica su obra Micrographia.

LEENWENHOEK

A mediados del siglo XVII un comerciante holandés, Leenwenhoek, utilizando microscopios simples de fabricación propia describió por primera vez protozoos, bacterias, espermatozoides y glóbulos rojos.

ABBE

Durante el siglo XVIII el microscopio sufrió diversos adelantos mecánicos que aumentaron su estabilidad y su facilidad de uso aunque no se desarrollaron mejoras ópticas. Las mejoras mas importantes de la óptica surgieron en 1877 cuando Abbe publica su teoría del microscopio y por encargo de Carl Zeiss mejora la microscopía de inmersión sustituyendo el agua por aceite de cedro lo que permite obtener aumentos de 2000A principios de los años 30 se habia alcanzado el limite teórico para los microscopios ópticos no consiguiendo estos, aumentos superiores a 500X o 1000X sin embargo existia un deseo científico de observar los detalles de estructuras celulares ( núcleo, mitochondria... etc.).

El microscopio electrónico de transmisión (T.E.M.) fué el primer tipo de microscopio electrónico desarrollado este utiliza un haz de electrones en lugar de luz para enfocar la muestra consiguiendo aumentos de 100.000 X. Fue desarrollada por Max Knoll y Ernst Ruska en Alemania en 1931. Posteriormente, en 1942 se desarrolla el microscopio electrónico de barrido (SEM).

MARIE CURIE

Marie Curie fue una química y física polaca, posteriormente nacionalizada francesa. Pionera en el campo de la radiactividad, fue la primera persona en recibir dos premios Nobel y la primera mujer en ser profesora en la Universidad de París. Fundó el Instituto Curie en París y en Varsovia. Estuvo casada con el físico Pierre Curie y fue madre de Irène Joliot-Curie.

María Sklodowska, más conocida como Marie Curie,  nació el 7 de noviembre de 1867 en Varsovia. Era la quinta hija de un profesor de física y matemáticas de liceo, al igual que su abuelo, y de una maestra, pianista y cantante.

En aquel tiempo, la mayor parte de Polonia estaba ocupada por Rusia, que, tras varias revueltas nacionalistas sofocadas violentamente, había impuesto su lengua y sus costumbres. Junto con su hermana Helena, María asistía a clases clandestinas ofrecidas en un pensionado en las que se enseñaba la cultura polaca.

Sus primeros años estuvieron marcados por la penosa muerte de su hermana Zofia como consecuencia del tifus y, dos años más tarde, la de su madre a causa de una tuberculosis. Esos eventos hicieron que María dejara la religión católica romana y se volviera agnóstica.

Entre sus intereses destacaba la pasión por la lectura, especialmente en la historia natural y la física. 

En la secundaria fue siempre la primera alumna de su clase, y se destacó por influir en sus compañeras el entusiasmo por el trabajo. Ruso, polaco, alemán o francés eran algunas de las lenguas que María dominaba. Más adelante se interesaría por la física y se graduaría a los 15 años.

En 1891 María se inscribe en la Facultad de Ciencias Matemáticas y Naturales de la Universidad de la Sorbona. A partir de ese momento, María pasó a llamarse Marie Sklodowska. A pesar de tener una sólida base cultural adquirida de forma autodidacta, Marie tuvo que esforzarse para mejorar sus conocimientos de francés, matemáticas y física, para estar al nivel de sus compañeros.

En 1893 consigue la licenciatura de física y obtiene el primer puesto de su promoción. En 1894 también se licencia en matemáticas, la segunda de su promoción. 

En 1894 también conoce al que sería su marido, Pierre Curie, que era profesor de física. Los dos empiezan a trabajar juntos en los laboratorios y al año siguiente Pierre se declara a Marie, casándose el 26 de julio, en una boda sencilla en la que les dieron algo de dinero. Con este dinero se compraron dos bicicletas y se pasaron todo el verano viajando por Francia con ellas, hospedándose en fondas y comiendo poco. Su matrimonio duraría, hasta la trágica muerte de Pierre, un total de once años. En 1895 se descubrieron los rayos X y en 1896 se descubre la radioactividad natural. Marie es animada por Pierre para que haga su tesis doctoral sobre este último descubrimiento.

Tras una doble titulación, el siguiente reto era la obtención del doctorado. Hasta ese momento, la única mujer que había logrado doctorarse era la alemana Elsa Neumann.

El primer paso era la elección del tema de su tesis. Tras analizarlo con su marido, ambos decidieron centrarse en los trabajos del físico Henri Becquerel, que había descubierto que las sales de uranio transmitían unos rayos de naturaleza desconocida. Este trabajo estaba relacionado con el reciente descubrimiento de los rayos X por parte del físico Wilhelm Röntgen. Marie Curie se interesó por estos trabajos y, con la ayuda de su esposo, decidió investigar la naturaleza de las radiaciones que producían las sales de uranio.

El 25 de junio de 1903 Marie publicó su tesis doctoral, intitulada Investigaciones sobre las sustancias radiactivas. Defendió su tesis ante un tribunal presidido por el físico Gabriel Lippmann. Obtuvo el doctorado y recibió mención cum laude.

Tras la muerte de su esposo en 1906, Marie obtuvo la cátedra de física en la Sorbona que había sido otorgada a Pierre en 1904.

El 15 de noviembre de 1906 Marie Curie dio su primera lección en la universidad. La expectación era máxima, ya que se trataba de la primera vez que una mujer impartía una clase en la universidad. Allí acudió un gran número de personas. Muchas de ellas ni siquiera eran estudiantes. 

Durante la Primera Guerra Mundial Curie propuso el uso de la radiografía móvil para el tratamiento de soldados heridos. El coche llevaba el nombre de Petit Curie. Su hija Irène empieza a ayudarla con 18 años. El gramo de radio lo dona a la investigación científica. Luego le darían otro que también donaría al Instituto del Radio de Varsovia. En 1921 visitó los Estados Unidos, donde fue recibida triunfalmente. 

El motivo del viaje era recaudar fondos para la investigación. En sus últimos años fue asediada por muchos físicos y productores de cosméticos, que usaron material radiactivo sin precauciones.
Curie, después de quedarse ciega, murió cerca de Salanches, Francia, por anemia aplásica, probablemente consecuencia de las radiaciones a las que estuvo expuesta en sus trabajos, el 4 de julio de 1934. 

En 1995 sus restos fueron trasladados al Panteón de París, convirtiéndose así en la primera mujer en ser enterrada en él.

Su hija mayor, Irène Joliot-Curie, también obtuvo el Premio Nobel de Química, en 1935, un año después de la muerte de su madre, por su descubrimiento de la radiactividad artificial.

Estudio de la radiactividad

Marie y Pierre estudiaron los materiales radiactivos, en particular el uranio en forma de pechblenda, que tenía la curiosa propiedad de ser más radiactiva que el uranio que se extraía de ella. La explicación lógica fue suponer que la pechblenda contenía trozos de algún elemento mucho más radiactivo que el uranio.

También descubren que el torio podía producir radioactividad. Tras varios años de trabajo constante, a través de la concentración de varias clases de pechblenda, aislaron dos nuevos elementos químicos. 

El primero, en 1898, fue nombrado como polonio en referencia a su país nativo. 

Polonia había sido particionado en el s. XVIII entre Rusia, Prusia y Austria, y la esperanza de Sk?odowska-Curie fue nombrar al elemento con su país nativo para atraer la atención hacia su pérdida de independencia. El Polonio fue el primer elemento químico nombrado por razones políticas., y el otro, radio debido a su intensa radiactividad. Siempre trabajaron en estos años en un cobertizo y Pierre era el encargado de suministrar todos los medios y artilugios para que Marie trabajara. Pierre tenía temporadas de gran fatiga que incluso le obligaba a reposar en cama, además de que los dos sufren quemaduras y llagas producidas por sus peligrosos trabajos radiactivos.

Poco después Marie obtuvo un gramo de cloruro de radio, lo que consiguió al tener que manipular hasta ocho toneladas de pechblenda. En 1902 presentan el resultado y les invitan a todos los sitios, a todas las cenas y reuniones, lo que les lleva a la fama. Los científicos les mandaban cartas y los estadounidenses les pedían que dieran a conocer todos sus descubrimientos. Tanto Pierre como Marie aceptan y prestan todas sus investigaciones sin querer lucrarse de ello mediante patentes, un hecho que es aplaudido por todo el mundo.

Junto con Pierre Curie y Henri Becquerel, Marie fue galardonada con el Premio Nobel de Física en 1903, "en reconocimiento de los extraordinarios servicios rendidos en sus investigaciones conjuntas sobre los fenómenos de radiación descubierta por Henri Becquerel". Fue la primera mujer que obtuvo tal galardón. Les dieron 15.000 dólares, parte de los cuales lo utilizaron para hacer regalos a sus familias y en comprarse una bañera. Un tiempo después Pierre obtuvo una cátedra en la Sorbona. La fama les abrumó y se concentraron en sus trabajos. 

En 1904 tuvo su segunda hija, Eve, pero antes había tenido un aborto, probablemente producido por la radioactividad.

El 19 de abril de 1906 ocurrió una tragedia: Pierre fue atropellado por un carruaje de seis toneladas, murió sin que nada se pudiera hacer por él. Marie quedó muy afectada, pero quería seguir con sus trabajos y rechazó una pensión vitalicia. Además asumió la cátedra de su marido, y fue la primera mujer en dar clases en la universidad en los 650 años transcurridos desde su fundación.

En 1910 demostró que se podía obtener un gramo de radio puro. Al año siguiente recibió el Premio Nobel de Química. Con una actitud desinteresada, no patentó el proceso de aislamiento del radio, dejándolo abierto a la investigación de toda la comunidad científica.

Marie Curie fue la primera persona a la que se le concedieron dos Premios Nobel en dos diferentes campos. 

Marie Curie presidió, por otra parte, el Instituto del Radio y trabajó en el gran laboratorio Curie.

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EL MAGNETISMO MOLECULAR

El magnetismo molecular se basa en el uso de moléculas para obtener nuevos materiales magnéticos con funciones no observables -ni siquiera imaginables- en imanes tradicionales. La fabricación “molécula a molécula” permite diseñar el material controlando sus propiedades. La línea más moderna de investigación, que desarrollamos en nuestro grupo de investigación “Chips moleculares (MolChip”, se centra en las moléculas-imán, que funcionan como imanes a nivel molecular y representan el último paso en el proceso de miniaturización de los materiales magnéticos. Gracias a las moléculas-imán se observaron por primera vez fenómenos fundamentales, como el efecto túnel del espín y la coherencia cuántica. De aquí surge la propuesta de utilizar moléculas-imán como qubits, es decir, unidades básicas de la revolucionaria computación cuántica. Las ventajas que encontramos al usar moléculas residen en largos tiempos de coherencia y en la posibilidad de escalabilidad. A pesar de la gran cantidad de estudios, la realización experimental sigue siendo todo un reto.

El camino hacia el ordenador cuántico a base molecular pasa necesariamente por depositar las moléculas-imán sobre una superficie. Una pregunta crucial, sin una clara respuesta hasta ahora, es si las moléculas conservan sus propiedades magnéticas después de la deposición. La dimensionalidad restringida hace imposible el estudio magnético por medio de técnicas convencionales. Por este motivo, nuestra comprensión está creciendo a un ritmo determinado por el desarrollo de los necesarios instrumentos experimentales, es decir sensores de alta sensibilidad que puedan ser empleados para abordar estudios de capas de moléculas-imán.

Capas moleculares presentan también un potencial de aplicación como refrigerantes magnéticos. El principio básico reside en el cambio de temperatura asociado al cambio del campo magnético aplicado. Nuestros estudios revelan que las moléculas-imán son más eficaces que cualquier otro refrigerante magnéticoen el rango de temperatura del helio líquido (alrededor de 268 °C). El futuro está en aprovechar la versatilidad química de las moléculas refrigerantes haciendo uso de dispositivos térmicos de tamaño reducido. Esta tecnología permitirá el desarrollo de detectores de alta sensibilidad que podrán ser aplicados, por ejemplo, en astronomía y en instrumentación de seguridad.

Autor: Marco Evangelisti. Científico Titular del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón. Grupo de investigación: “Chips moleculares (MolChip)”.

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