Exoplanetadigital
junio 15, 2014
Los investigadores llevan décadas estudiando superficies de este tipo debido a la gran cantidad de aplicaciones prácticas que tienen en la vida real. Algunas de estas investigaciones han propiciado la creación de productos comerciales que mantienen los zapatos secos o evitan que el aceite se acumule en pernos o maquinarias, pero los estudios continúan para intentar mejorarlas.
Los de Brigham Young han descubierto que las superficies con un patrón de crestas microscópicas, en combinación con un recubrimiento hidrofóbico, producen un mayor nivel de resistencia al agua según la forma en que el agua golpea esa superficie. «Nuestra investigación está dirigida a ayudar a crear la superficie superhidrofóbica ideal», dice la investigadora Julie Crockett, responsable del estudio, publicado en la revista Physics of Fluids.
Bañeras limpias y aviones sin hielo
Estos materiales imposibles de mojar podrían ser útiles para crear paneles solares que no se ensucian o se autolimpian cuando llueve, duchas, bañeras o inodoros en los que no se quedan las marcas del agua, biodispositivos médicos como el interior de tubos o jeringas para proporcionar fluidos a los pacientes, cascos de buques, torpedos y submarinos, alas de aviones que resisten la formación de hielo en el extremo...
Crean un material repelente al agua que hace que las gotas boten como una pelota
Varillas
Pero la nueva investigación está realmente dirigida hacia la generación de energía limpia y eficiente. Muchas plantas crean energía por combustión de carbón o gas natural que genera un vapor que se expande y hace girar una turbina. Una vez que ha ocurrido, el vapor debe condensarse de nuevo en un estado líquido y el ciclo comienza de nuevo. Según los investigadores, si los condensadores de estas plantas de energía pudieran ser construidos con superficies superhidrofóbicas óptimas, ese proceso podría acelerarse de forma significativa, ahorrando tiempo y reduciendo los costes para generar energía.
De esta manera, «el fluido no es atraído por la pared del condensador, y tan pronto como el vapor comienza a condensarse en un líquido, simplemente sale de inmediato», apunta Crockett. «Así podemos condensar una gran cantidad de gas de forma muy, muy rápida y eficiente».
Crean un material repelente al agua que hace que las gotas boten como una pelota
Los investigadores han probado dos tipos de superficies superhidrofóbicas: una con una especie de micropostes y otra con varillas y cavidades de una décima parte del espesor de un cabello humano. Para crear estas superficies microestructuradas, utilizan un proceso similar al revelado de película fotográfica que graba patrones en obleas del tamaño de un CD. Después, añaden una película resistente al agua, como el teflón, y utilizan cámaras de ultra alta velocidad para documentar la forma en que el agua interactúa en cada caso: lanzada a chorros, goteada... De esta forma, buscan alteraciones leves en el material y descubren cuál es la fórmula más adecuada para fabricarlo.
Posted on domingo, junio 15, 2014 by Unknown
Científicos de la Universidad de Corea afirman haber descubierto el secreto de la energía económica. Concretamente, estos expertos han determinado en uno de sus últimos estudios que esperan poder utilizar los átomos de carbono que se acumulan en la orina como un método barato para producir electricidad. Al menos, así lo afirma la versión en línea del «Daily Mail».
afirman los investigadores, mediante este método se podría abaratas el coste de producción de las denominadas «celdas de combustible», una tipo de batería eléctrica muy eficiente que funciona a base de hidrógeno. Sin embargo, el principal problema de este aparato es que su alto precio, el cual, entre otras cosas, está motivado por la necesidad de utilizar platino como catalizador (es decir, como cuerpo capaz de producir una transformación química que genere energía pero que no cambie durante el proceso).Los átomos de carbono que se hallan en la orina podrían, en palabras de los expertos, sustituir al platino como elemento catalizador, lo que abarataría sumamente el precio de las «celdas de combustible». Y es que, los humanos producimos alrededor de 10,5 mil millones de litros de esta sustancia al día, una cantidad suficiente para llenar 4.200 piscinas olímpicas. Así pues, lo que ahora consideramos un residuo inútil podría convertirse en breve en un combustible con el que mover, entre otras cosas, vehículos.
funcionamiento de una celda de combustible:
Las «celdas de combustible» -también conocidas como pilas- están formadas principalmente por un ánodo (un electrodo con carga positiva), un cátodo (un electrodo de carga negativa) y un electrolito (un elemento que favorece el intercambio de electrones entre ambos, es decir, la creación de energía). Para funcionar, la celda necesita además de un elemento que le aporte electrones (el cual suele ser hidrógeno). Éste, favorecido por el electrolito, se separa generando un electrón que, al pasar por un circuito, genera energía.
Posted on domingo, junio 15, 2014 by Unknown
Ames Research Center, de la NASA, acaba de aumentar de un solo golpe la lista de posibilidades de habitabilidad de planetas, satélites naturales y otros cuerpos rocosos tanto dentro como fuera de nuestro Sistema Solar. En un artículo que publica esta semana Proceedings of the National Accademy of Sciences (PNAS), Christopher McKay analiza, en efecto, cuáles son las condiciones que realmente permiten la vida. Y el resultado es que podríamos estar descartando un gran número de planetas como posibles candidatos. Toda una hoja de ruta para futuras investigaciones.
Según McKay, numerosos estudios llevados a cabo en la Tierra han demostrado con creces que la vida logra perpetuarse incluso en ambientes donde se consideraba imposible. Por lo tanto, parece lógico que también las "condiciones" que hacen posible la vida en otros planetas deban ser revisadas y seguramente ampliadas. De hecho, no todas las formas de vida tienen las mismas necesidades, y un buen número de las criaturas que vemos a nuestro alrededor logran sobrevivir, e incluso prosperar, en condiciones realmente extremas.
Algunas clases de microorganismos, por ejemplo, consiguen vivir en ambientes en los que reinan temperaturas extremas, tanto por debajo del punto de congelación del agua como por encima del de ebullición. Por lo tanto, para McKay no tiene demasiado sentido descartar un planeta solo porque esté demasiado caliente, o demasiado frío.
Además, no todas las formas de vida necesitan tanta agua como creíamos. Algunas algas, por ejemplo, consiguen sobrevivir en el interior de rocas sólidas, donde la cantidad de agua disponible es casi insignificante. Y no muy diferente, por cierto, a la cantidad de agua que permanece atrapada en las rocas lunares.
De la misma forma, también la necesidad de luz o de cualquier otra fuente de energía por parte de los seres vivos podría haber sido sobrevalorada. Se han encontrado, por ejemplo, criaturas oceánicas que viven a profundidades mucho mayores de las que pueden alcanzar los rayos del Sol. Lo cual podría significar que otro buen número de planetas han sido eliminados erróneamente de la lista de candidatos a albergar vida simplemente porque estaban demasiado lejos de su estrella. Nadie lo sabe con certeza, pero quizá sería bueno volver a incluir a muchos de ellos en nuestra lista de "posibles".
Está, también, el problema de la radiación, que no permite que la vida se desarrolle por encima de unas dosis concretas. ¿O sí? ¿Qué hay, por ejemplo, de todos esos microbios que se han encontrado viviendo tranquilamente en el interior de reactores nucleares? Quizá deberíamos reconsiderar también este punto a la hora de excluir candidatos planetarios a la ligera.
Por último, la mayoría de las criaturas que conocemos necesitan consumir grandes cantidades de oxígeno para sobrevivir, y eso, oxígeno, es lo que buscamos también en otros mundos para incluirlos en nuestras listas de "potencialmente habitables". Sin embargo, una vez más, y de nuevo sin necesidad de salir de la Tierra, muchas investigaciones han demostrado que el oxígeno no siempre es tan necesario y que en ocasiones, incluso, puede resultar letal para determinadas formas de vida, como le sucede a un tipo de bacteria que vive en el fango y para la cual, el elemento indispensable, es el nitrógeno. Quizá eso debería sugerirnos nuevas pistas.
Vida en lugares imposibles
En resumen, lo que McKay ha hecho en su trabajo es señalar que deberíamos ser mucho más cuidadosos a la hora de descartar mundos en nuestra búsqueda de vida más allá de la Tierra. Y especialmente ahora, cuando el aumento de la tecnología disponible nos está demostrando que la vida es capaz de existir prácticamente en cualquier lugar, incluso en aquellos en los que nunca habríamos imaginado que fuera posible.
Otros estudios recientes también apuntan en la misma dirección. Investigadores de la Universidad de Aberdeen, por ejemplo, publicaron el pasado enero un estudio en Planetary and Space Science en el que demostraban que planetas rocosos previamente considerados como inhabitables podían, de hecho, albergar vida subterránea, incluso si se encontraban hasta diez veces más lejos de sus estrellas de lo que se conoce como "zona de habitabilidad".
Este equipo, en efecto, cuestionó que la vida, como se piensa ahora de forma mayoritaria, solo pueda darse en mundos a la distancia justa de su estrella como para permitir la existencia de agua en estado líquido. "Esta teoría -afirma Sean McMahon, uno de los investigadores- falla porque no tiene en cuenta que la vida también puede prosperar bajo la superficie de un planeta. A medida que profundizas bajo la superficie, en efecto, la temperatura se incrementa y alcanza la necesaria para que tengamos agua líquida, y por lo tanto posibilidad de vida".
Por su parte, otro equipo de investigadores de la Universidad de Texas, ha elaborado un Indice de Complejidad Biológica (BCI), diseñado especialmente para hacer una estimación de la probabilidad de que vida orgánica compleja surja en otros mundos. El resultado es abrumador. Según los cálculos, en efecto, sólo en la Vía Láctea podría haber más de cien millones de planetas con vida compleja. Y nuestra galaxia es solo una entre los billones de galaxias que existen en el Universo.
Según McKay, numerosos estudios llevados a cabo en la Tierra han demostrado con creces que la vida logra perpetuarse incluso en ambientes donde se consideraba imposible. Por lo tanto, parece lógico que también las "condiciones" que hacen posible la vida en otros planetas deban ser revisadas y seguramente ampliadas. De hecho, no todas las formas de vida tienen las mismas necesidades, y un buen número de las criaturas que vemos a nuestro alrededor logran sobrevivir, e incluso prosperar, en condiciones realmente extremas.Algunas clases de microorganismos, por ejemplo, consiguen vivir en ambientes en los que reinan temperaturas extremas, tanto por debajo del punto de congelación del agua como por encima del de ebullición. Por lo tanto, para McKay no tiene demasiado sentido descartar un planeta solo porque esté demasiado caliente, o demasiado frío.
Además, no todas las formas de vida necesitan tanta agua como creíamos. Algunas algas, por ejemplo, consiguen sobrevivir en el interior de rocas sólidas, donde la cantidad de agua disponible es casi insignificante. Y no muy diferente, por cierto, a la cantidad de agua que permanece atrapada en las rocas lunares.
De la misma forma, también la necesidad de luz o de cualquier otra fuente de energía por parte de los seres vivos podría haber sido sobrevalorada. Se han encontrado, por ejemplo, criaturas oceánicas que viven a profundidades mucho mayores de las que pueden alcanzar los rayos del Sol. Lo cual podría significar que otro buen número de planetas han sido eliminados erróneamente de la lista de candidatos a albergar vida simplemente porque estaban demasiado lejos de su estrella. Nadie lo sabe con certeza, pero quizá sería bueno volver a incluir a muchos de ellos en nuestra lista de "posibles".
Está, también, el problema de la radiación, que no permite que la vida se desarrolle por encima de unas dosis concretas. ¿O sí? ¿Qué hay, por ejemplo, de todos esos microbios que se han encontrado viviendo tranquilamente en el interior de reactores nucleares? Quizá deberíamos reconsiderar también este punto a la hora de excluir candidatos planetarios a la ligera.
Por último, la mayoría de las criaturas que conocemos necesitan consumir grandes cantidades de oxígeno para sobrevivir, y eso, oxígeno, es lo que buscamos también en otros mundos para incluirlos en nuestras listas de "potencialmente habitables". Sin embargo, una vez más, y de nuevo sin necesidad de salir de la Tierra, muchas investigaciones han demostrado que el oxígeno no siempre es tan necesario y que en ocasiones, incluso, puede resultar letal para determinadas formas de vida, como le sucede a un tipo de bacteria que vive en el fango y para la cual, el elemento indispensable, es el nitrógeno. Quizá eso debería sugerirnos nuevas pistas.
Vida en lugares imposibles
En resumen, lo que McKay ha hecho en su trabajo es señalar que deberíamos ser mucho más cuidadosos a la hora de descartar mundos en nuestra búsqueda de vida más allá de la Tierra. Y especialmente ahora, cuando el aumento de la tecnología disponible nos está demostrando que la vida es capaz de existir prácticamente en cualquier lugar, incluso en aquellos en los que nunca habríamos imaginado que fuera posible.
Otros estudios recientes también apuntan en la misma dirección. Investigadores de la Universidad de Aberdeen, por ejemplo, publicaron el pasado enero un estudio en Planetary and Space Science en el que demostraban que planetas rocosos previamente considerados como inhabitables podían, de hecho, albergar vida subterránea, incluso si se encontraban hasta diez veces más lejos de sus estrellas de lo que se conoce como "zona de habitabilidad".
Este equipo, en efecto, cuestionó que la vida, como se piensa ahora de forma mayoritaria, solo pueda darse en mundos a la distancia justa de su estrella como para permitir la existencia de agua en estado líquido. "Esta teoría -afirma Sean McMahon, uno de los investigadores- falla porque no tiene en cuenta que la vida también puede prosperar bajo la superficie de un planeta. A medida que profundizas bajo la superficie, en efecto, la temperatura se incrementa y alcanza la necesaria para que tengamos agua líquida, y por lo tanto posibilidad de vida".
Por su parte, otro equipo de investigadores de la Universidad de Texas, ha elaborado un Indice de Complejidad Biológica (BCI), diseñado especialmente para hacer una estimación de la probabilidad de que vida orgánica compleja surja en otros mundos. El resultado es abrumador. Según los cálculos, en efecto, sólo en la Vía Láctea podría haber más de cien millones de planetas con vida compleja. Y nuestra galaxia es solo una entre los billones de galaxias que existen en el Universo.
Posted on domingo, junio 15, 2014 by Unknown
junio 12, 2014
Los tardígrados (Filum Tardigrada, llamados comúnmente osos de agua debido a su aspecto y a la lentitud en sus movimientos) constituyen un filo dentro del reino animal, caracterizado por ser invertebrados, protóstomos, segmentados y microscópicos (de 0.1 a 1.2 mm). Además se agrupan dentro del gran grupo Parartrópodos por presentar caracteres que sugieren que comparten un antecesor común con los Artrópodos, junto a los Onicóforos.Los tardígrados fueron descritos por primera vez por Johann August Ephraim Goeze en 1773, el cual los denominó como oso de agua (del alemán Kleine Wasser-Bären, literalmente "ositos de agua") y hace referencia a la manera en la que caminan, similar al andar de un oso. Más tarde, el término Tardígrado (que significa "de paso lento") fue dado por Lazzaro Spallanzani en 1777 justamente debido a la lentitud de este animal.
Poseen características únicas en el reino animal tales como poder sobrevivir en el vacío del espacio, a presiones muy altas - 6000atm (La presión atmosférica en la superficie de la Tierra es de 1atm, por lo que pueden resistir 6000 veces más la presión atmosférica), a la deshidratación prolongada (hasta 10 años pueden pasar sin obtener agua) o a la irradiación ionizante.
Caracteres generales
La mayoría de los tardígrados son terrestres y viven fundamentalmente en la película de agua que cubre los musgos, líquenes o helechos, aunque también pueden llegar a habitar aguas oceánicas o de agua dulce, no habiendo virtualmente rincón del mundo que no habiten. Los adultos más grandes pueden verse a simple vista porque llegan a alcanzar un largo de 1.5 mm. Sin embargo, los más pequeños pueden medir 0.05 mm solamente (la medida media de un tardígrado es de 0.5 - 1mm). Son de forma ovalada o alargada, se denominan osos de agua, pueden entrar en criptobiosis (metabolismo reducido) y se alimentan succionando líquidos vegetales o animales. Poseen cutícula no quitinosa aunque pueden mudar. Se conocen más de 1000 especies de tardígrados. Algunos autores todavía los consideran una clase de artrópodos.Estructura
Dotados de simetría bilateral, con la zona ventral aplanada y la dorsal convexa, los tardígrados constan de cinco segmentos no diferenciados. Un segmento cefálico poco diferenciado de forma roma que contiene la boca (con un par de estiletes internos) y, en ocasiones, puntos o manchas oculares y cirros sensoriales. Los cuatro segmentos restantes tienen cada uno un par de patas ventrolaterales terminadas con garras (entre cuatro y ocho) o con ventosas; normalmente los primeros tres pares se destinan a la locomoción mientras que el cuarto sirve para anclarse al sustrato dado que los tardígrados son extremadamente ligeros e incluso una leve brisa puede arrastrarlos fácilmente. La cutícula no quitinosa exterior que los recubre puede ser de una gran variedad de colores. Los tardígrados son ovíparos, dioicos y experimentan un desarrollo directo, sin fases larvarias. Carecen de aparato circulatorio, respiratorio y excretor. Poseen unas células (matoxistemas) que les permiten sobrevivir en cualquier medio ya sea: agua, aire, vacío, etc.APARATO DIGESTIVO
Lo más destacado del aparato digestivo es su estructura bucal. Se caracteriza por una abertura bucal o probóscide formada por unos tres anillos de cutícula incrustada hacia la cavidad interior. Se continua de una faringe tubular y después una succionadora, en la que hay unos potentes músculos circulares que hacen los movimientos de succión. En esta musculatura hay unas estructuras esclerotizadas denominadas macroplacoides, que dan rigidez a la estructura y además suponen un punto de inserción para los músculos suctores. A la estructura de la boca va asociada dos estiletes punzantes que están asociados a músculos retractores y protractores. Su función es atravesar las paredes de los vegetales de los que se alimenta y succionar los fotosintatos. Los estiletes en reposo se encuentran embebidos en las glándulas salivales, las cuales son las encargadas de secretarlos de nuevo, junto con el resto de la estructura bucal, tras la ecdisis (proceso de muda).
Los tardígrados se alimentan de bacterias, algas, criptógamas, rotíferos, nemátodos y otros invertebrados microscópicos. Normalmente sorben sus células pero en ocasiones ingieren los organismos completos.
Criptobiosis
Tal vez la cualidad más fascinante de los tardígrados es su capacidad, en situaciones medioambientales extremas, de entrar en estados de animación suspendida conocidos como criptobiosis. Mediante un proceso de deshidratación, pueden pasar de tener el habitual 85% de agua corporal a quedarse con tan solo un 3%. En este estado el crecimiento, la reproducción y el metabolismo se reducen o cesan temporalmente y así pueden pasar hasta 4,4 años.2Esta resistencia permite a los tardígrados sobrevivir a temporadas de frío y sequedad extremos, radiorresistencia a la radiación ionizante y resistencia al calor y la polución. Existen estudios que demuestran que, en estado de metabolismo indetectable, pueden sobrevivir a temperaturas que oscilan entre los –272 °C y los 149 °C, así como a la inmersión en alcohol puro y en éter. Científicos rusos afirman haber encontrado tardígrados vivos en la cubierta de los cohetes recién llegados de vuelta del espacio exterior. Recientes investigaciones demuestran que son capaces de sobrevivir en el espacio exterior. Otra posible faceta sorprendente de estos invertebrados es que existen indicios importantes de que son eutélicos, es decir que el número de células de su cuerpo sería fijo para cada especie, como les ocurre a los nemátodos.
En 1948 la bióloga italiana Tina Franceschi rehidrató unos tardígrados procedentes de una muestra de musgo seca, conservada en un museo desde 1828. Al cabo de doce días, uno de los ejemplares mostró algunos ligeros signos de movimiento, despues nada. Franceschi publicó sus resultados, que fueron muy exagerados en las citas subsecuentes de sus observaciones, afirmándose desde entonces en numerosos trabajos, aunque sin fundamento real, que los tardígrados podían revivir tras 120 años en estado de criptobiosis.
Filogenia y sistemática
El filo de los tardígrados se compone de tres clases: heterotardígrados, eutardígrados y mesotardígrados, aunque este último taxón se basa en una sola descripción de Thermozodium esakii (Rahn, 1937) de un manantial japonés de agua caliente cerca de Nagasaki. Los especímenes y el manantial fueron destruidos por un terremoto de modo que la clase y la especie es dudosa (nomen dubium).Las relaciones filogenéticas de los tardígrados no están claras. Considerados a veces un filo pseudocelomado, o miembros de un grupo denominado Pararthropoda (grupo en el que también se incluían los onicóforos y que se ha demostrado parafilético), la tendencia actual es la de situarlos junto a onicóforos y artrópodos en un clado denominado Panarthropoda dentro de Ecdysozoa, aunque algunas filogenias recientes los consideran más próximos a los nematodos que a onicóforos y artrópodos.
Exposición espacial
En septiembre de 2007 se lanzó la sonda espacial Foton M3 de Rusia y la ESA, y en ella fue colocado un grupo de tardígrados. Se comprobó que no sólo sobrevivieron a las condiciones del espacio exterior, sino que incluso mantuvieron su capacidad reproductiva, por lo que se les considera el ser vivo más resistente. Además, pueden soportar 100 veces más radiación que los seres vivos más resistentes y pueden pasar años en un estado de hibernación sin agua, y reactivarse en cuanto se les suministre.Posted on jueves, junio 12, 2014 by Unknown
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