Premios Ig Nobel: Cachondeo científico

Antes de que acabe octubre, y aprovechando que la última entrada se centraba en los Nobel, merece la pena mencionar que en este mes (aunque esta última edición tuvo lugar el 29 de setiembre), y desde 1991, también se adjudican los llamados Premios Ig Nobel, una especie de parodia de los serios y auténticos Premios Nobel. Ya el nombre es un juego de palabras entre “ignoble” (=vil, innoble en inglés) y “Nobel”. Se suelen entregar en la Universidad de Harvard unos días antes de los auténticos y se dan hasta en diez categorías diferentes. Recordemos que los Nobel se conceden solo en seis ámbitos: Química, Física, Medicina, Literatura, Paz y Economía.

Algunos de los trabajos premiados este año han sido, a modo de ejemplo:
• Química: a un grupo de científicos japoneses por determinar la intensidad ideal del wasabi en forma de aerosol (wasabi:condimento muy picante típico de la comida japonesa) para despertar a las personas en caso de incendio u otra emergencia, y por aplicar esta información al diseño de una alarma por wasabi.
• Física: por determinar por qué los lanzadores de disco se marean mientras que los de martillo no lo hacen.
• Biología: por descubrir que cierto tipo de escarabajo se aparea con cierto tipo de botella de cerveza australiana.
• Medicina: por demostrar que las personas toman mejores decisiones acerca de algunas cosas –pero peores acerca de otras— cuando tienen una necesidad perentoria de orinar.
Y solo por citar tres ejemplos de los del año pasado con cierta enjundia cachonda:
• Ingeniería: por perfeccionar un método para recoger mocos de las ballenas mediante un helicóptero de radio control.
• Física: por demostrar que la gente se cae menos si en el invierno la gente anda con los calcetines por fuera de los zapatos por caminos congelados.
• Biología: por documentar científicamente la felación en los murciélagos de la fruta.
Pero curiosamente, y para demostrar que los premiados no tienen por qué ser científicos del tres al cuatro, baste decir que el ganador del Ig Nobel de Física en el 2000, Andréy Gueim, por un trabajo en el que consiguió hacer levitar una rana con imanes, fue diez años más tarde, en el 2010, premio Nobel también en Física por sus trabajos sobre el grafeno.
Aquí tienes el enlace a la web oficial de los Ig Nobel para poder consultar el archivo histórico de premiados.

2011ko Nobel sariak (Fisika eta Kimika)

FISIKA: UNIBERTSOAREN HEDAPEN AZELERATUA                    KIMIKA: KUASIKRISTALAK

Aldarrikatu zirenetik astebete pasa bada ere, komenta ditzagun modu laburrean aurtengo Nobel sarien nondik norakoak.

Lehendabizi Fisikakoa izan zen iragarria. Irabazleak Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt eta Adam G. Riess, hirurok amerikarrak eta nahiko gazteak ohi denerako. Urrutiko supernobak aztertuz Unibertsoaren hedapen azeleratuaren aurkikuntzagatik izan dira sarituak. Horren guztiaren justifikazioa Unibertsoa ia bere osotasunean betetzen duen materia eta energia ilunarekin erlazionatzen da, gaur egun oraindik zer  den ondo jakiten ez dena.

Hona hemen dibulgaziozko bideo bat kontzeptu "ilun" horiek pixka bat argitzeko:

 Hurrengo egunean, hilaren bostean, Dan Shechtman israeldarrari eman zioten Kimikakoa kuasikristalen aurkikuntzagatik. Egoera solidoa azaltzeko kristal-sarearen eredu ezaguna dugu, zeinaren arabera kristalak sortzen baitira oinarrizko unitatea behin eta berriro errepikatuz ordena geometriko eta simetriko perfektu bati jarraituz, eta ikuspegi hori aldarazi egin zuen aurkikuntza horrek. 1982. urtean  mikroskopio elektronikoaren bidez ikusi ahal izan zuen solidoen egituratze berri hori, non ez diren errepikatzen periodikoki unitate berdinak, baizik eta, dekorazio arabiarrean tipikoak diren mosaikoen modura, kristalen ordena lortzen da barne-periodizitaterik gabe (Ikus sarrera honen hasierako irudia eskuinean: Roger Penrose-ren mosaiko baten adibidea, bitxikeri matematikoa zena benetako solidoetan, kuasikristaletan, aurkitua).

Kuasikristalak nahiko arruntak dira zenbait aleaziotan eta bereziki gogorrak izaten dira baina eroale onak izan gabe, deformazioaren aurkako erresistentzia handia agertzen dute gainera, eta horregatik, babes-estaldurak egiteko erabiltzen hasiak dira.

Bideo honetan Poliakoff jaunak, Taula Periodikoaren bideoen egilea alegia, Nobel saridun honen azalpenak ematen dizkigu ingelesez:

OKLO: Erreaktore nuklear naturala

XX. mendean gizakiak nukleoaren energiaz baliatzen ikasi izan zuen, batzuetan arma moduan erabilpen maltzur eta suntsitzaileetan eta beste batzuetan energia-iturri moduan, uraniozko minerala dela medio, fisiozko erreaktoreak erabiliz, hau da, zentral nuklearrak eraikiz. Baina sinestezina badirudi ere, naturak honetan ere, fisiozko erreaktore nuklearretan alegia, aurrea hartu gaitu, zeren, frogatu izan denez, aurkitu baitira Lurrean bertan espontaneoki aspaldian sortu zen erreaktore nuklear baten arrastoak. Oklon gertatu zen hori orain dela 1.800 milioi bat urte, gaur egun Afrikako Gabon herrialdean uraniozko meategia dena.

Naturan aurkitzen den uranio gehiena ²³⁸U isotopoa da, baina interesgarriena, fisionagarria delako, ²³⁵U da berriz, apenas totalaren %0,72 proportzioan agertzen dena. Zentral nuklearretan erabilgarria izan dadin proportzio hori aberastu behar da %3a edo handiagoa izan dadin. ²³⁸U isotopoaren batez besteko bizitza ia 4.500  milioi urtekoa da, ²³⁵U-rena berriz 700 milioi urtekoa. Diferentzia hori dela eta, pentsa daiteke Lurrean orain dela milioika urte bi isotopoen proportzio erlatiboa oraingoa baino handiagoa izango zela ²³⁵U-ren alde, agian %3a gainditu arte. Ondorioz zergatik ez imajinatu aspaldiko garai haietan naturan posible izango liratekeela leherketa eta erreaktore nuklear naturalen agerpena?

Hala proposatu zuen Kuroda izeneko fisikari nuklearrak 1956. urtean baina ez omen zioten kasu handiegirik egin. Berriz, 70eko hamarkadan frantziarrek Gaboneko Oklo izeneko harrobian  ustiatzen zuten  uranio minerala aztertzean, ikusi zuten zeraman ²³⁵U isotopoaren proportzioa behar zuena, %0,72koa alegia, baino zertxobait baxuagoa zela.

Zergatik galera hori espero zitekeenarekiko? Ustiaketa geldiarazi egin zuten eta nazioarteko batzar bat antolatu zuten Gabonen bertan irregulartasuna aztertzeko, ordurako eztabaida handia piztuta zegoelako gaiaren inguruan. Litekeena zen isotopo fisionagarria faltan egotea nuklearki gastatu izan zelako noizbait aintzinean. Hipotesi hori baieztatu nahian neodimioaren presentzia arakatu zuten meategian, elementu hori naturan oso urria baita eta  fisio-prozesuen produktu tipikoa baita. Eta hantxe aurkitu zuten, erreaktore nukear modernoetan sortzen den proportzio berean gainera; beraz, geroztik aurkitutako beste frogei esker ere, zantzu guztiek adierazten zuten Oklon orain dela 1.800 milioi bat urte, baldintza egokiak gertatu zirela fisio nuklearrezko erreaktore naturala pizteko edo sortzeko. Utzitako arrastoetatik egindako kalkuluen arabera Okloko erreaktore naturalak 500.000 urte iraun zuen 100 kW-eko batez besteko potentzia batekin (txikia hori bai gaurko erreaktoreenarekin alderatuta: 1000 MW ingurukoa dena, Garoñakoa 460 MW) eta denera 500 kg uranio kontsumitu omen zituen. Bitxia!

Gehiago jakiteko: Scientific American aldizkariko esteka hau kontsulta dezakezu; edo bestela beste hau ere bai.

Wanted LUCA: el origen de la vida

Bueno, después de que este blog haya permanecido cuasi  cerrado por vacaciones, podríamos decir que en “veranación”, ha llegado el momento de darle vida de nuevo, y a eso vamos precisamente, comentando algunos aspectos sobre cómo pudo suceder tal acontecimiento, al origen de la vida me refiero, hace la friolera de unos 3.500 millones de años en la Tierra. Quién sabe si hay otras cronologías diferentes para algún otro lugar del universo; probablemente, pero ese es otro tema.

Abstrayéndonos de teorías del diseño inteligente (válgame dios) podríamos simplificar diciendo que la vida es una curiosa organización de la materia por la que esta puede mantenerse a sí misma, crecer y autorreplicarse; y todo ello intercambiando energía con el medio. Definición imperfecta en cualquier caso porque también un cristal sería capaz de hacerlo en esos términos, pero lo dejo ahí para no perderme en consideraciones científico-filosóficas.

Ya Stanley Miller en 1953, en su famoso experimento, mezcló gases supuestamente componentes de la atmósfera primitiva: metano, amoníaco, agua e hidrógeno y proporcionando energía por medio de descargas eléctricas, observó la síntesis de algunos aminoácidos, componentes habituales de los seres vivos; lo cual daba a indicar que en aquella “sopa primigenia” la vida podía haber surgido por “evolución química”. Pero claro, de ahí a explicar la unión de esos componentes en el nivel de organización de una célula, unidad básica viviente, hay un salto demasiado grande que todavía no sabemos muy bien cómo explicar. Sobre todo, el hecho de que una molécula comience a hacer copias de sí misma. ¿Pudo empezar a través de la molécula de ARN?  O incluso, ¿pudieron venir las primeras moléculas capaces de hacerlo desde el espacio exterior traídas por metoritos? Aun siendo así (=panspermia se llama esta hipótesis) lo único que hacemos es trasladar el problema del origen a otro lugar.

El hecho es que todos los organismos vivos actuales, desde el mamífero más espectacular hasta la bacteria más simple, compartimos la misma bioquímica básica: todos generamos proteínas con los mismos aminoácidos y todos metabolizamos carbohidratos de igual manera. Y además todos guardamos también nuestra información genética en las mismas cadenas de ADN. Y claro eso no pasa por casualidad. Así que cuando surgió la vida en la Tierra puede que se diera en más de una ocasión, incluso con estructuras diferentes en cada caso, pero, a la larga, solo una de ellas triunfó y se impuso a las demás. Y a partir de aquella forma triunfante inicial han surgido todas las demás, y ese es precisamente LUCA (Last Universal Common Antecessor) o el último antepasado común universal, ya que aquí, en la Tierra, todos los sres vivos podemos decir que somos parientes porque provenimos de un mismo origen.  

Un último aspecto muy curioso relacionado con todo esto, y de particular interés para los químicos, es comprobar que los componentes básicos que nos constituyen, me refiero a aminoácidos y monosacáridos tienen la propiedad de presentarse en dos formas diferentes, isómeras o iguales en composición pero con distribución invertida en sus átomos, como la mano derecha lo es respecto a la izquierda, a esto lo llamamos quiralidad y trae como consecuencia una pequeña diferencia en las propiedades ópticas respecto de la luz polarizada entre ambas posibilidades o enantiómeros, uno es levógiro (desviación de la luz polarizada hacia la izquierda) y otro dextrógiro (hacia la derecha). Ya trataremos todo esto con más profundidad en otro momento porque da mucho juego. Lo curioso es que todos los seres vivos presentamos el mismo tipo de quiralidad en nuestros componentes ya que todos nuestros aminoácidos son de tipo levógiro, es decir, como de izquierdas, y carecemos de su pares, mientras que en los monosacáridos se da la opción dextro ¿Por qué la vida es de izquierdas? ¿Serán los posibles alienígenas químicamente de izquierdas como nosotros?

Diamante espazialak

Bai, espazioko diamanteak esan nahi dut; beraz, "espezialak" edo berezi samarrak ere bai.

Karbonoaren posibilitateak anitzak direla badakigu. Biziaren oinarria den elementu hori, era askotara ager daiteke naturan, eta horien artean karbono-atomoak besterik ez duten substantzien artean, lehendabizi diamantea eta grafitoa aipatu beharko genituzke. Berauen propietate kontrajarriak, gogortasuna eta biguntasuna esate baterako, egituraren arabera justifikatzen dira. Hona hemen nolakoak diren bata eta bestea, diamantearena ezkerrean eta grafitoarena eskuinean, kimikako oinarrizko mailetan ikasten diren modura:  

Bestalde, material berrien artean fulerenoak (Donostian ezaguna dugun Harold Kroto Nobel saridunak landuak) eta grafenoak (2010eko Fisikako Nobel saria) aipatu beharrekoak ditugu. Azken hauek, grafitozko geruza ultrameheak direnak, propietate elektriko bitxiak omen dituzte, eta aplikazio interesgarriak  iragartzen dituzte energiaren metaketa-sistemetan.
Baina sarrera honen helburua ez da hori guztia tratatzea baizik eta artikulu bitxi honetan Josep Caniciok    (IQS-n edo Barcelonako Sarria Institutu Kimikoan irakasle dena) idatzitakoa laburki aipatzea. 
Orain arte ezaguna zen diamanteak sorrarazteko lurrazpiko baldintza berezi-bereziak behar zirela; hots, presio izugarri altuak eta tenperatura handi-handiak ere bai. Horregatik hortik datorkie urritasuna eta ondorioz, balio estetikoa gehituta noski, duten prezio garestia. Gaur egun, naturaren baldintzak imitatuz, diamante sintetikoak lor daitezke industrialki eta, frikia bada ere, badago negozioa montatuta duena hildakoen errautsez haien familia-oroigarriak izango diren diamanteak fabrikatuz eta salduz.
Canicioren artikuluan esaten denez, badirudi XX. mendeko Arthur C. Clarke zientzia fikziozko idazle ospetsuak proposatutakoa, Jupiterreko nukleoa Lurra bera baino handiagoa den diamantea izan zitekeela, alegia, egia izan daitekeela. Eta arrazoia da gasezko planeta erraldoien erdigunean (gaseosoak kanpoaldean ez ordea erdian non solidoak direla uste den) baldintza egokiak gerta daitezkeela, bai lehengaien aldetik (batez ere metanoa) zein presio eta tenperaturagatik ere diamanteen sintesia erraztu dadin; hori omen da J. H. Eggert jaunak esperimentatu eta argitaratu duena Nature Physics-en.
Beraz ez da The Beatles-en amets psikodelikoa bakarrik, "Lucy in the Sky with Diamonds" abestian, zeruan diamanteak aurkitzeko nahia.

Fermentaciones y levaduras

Este es un tema como para extenderse ampliamente, vamos, como para escribir un libro, y a modo de ejemplo éste . Pero bueno, como todavía colea el tema de la polémica del último examen de selectividad de química de este junio, aprovecho que una de las preguntas (con toda la malicia en mi opinión, por cierto, ya que incluía datos innecesarios para su correcta resolución) hacía referencia a este proceso para comentarlo brevemente y de forma muy, muy básica.

Hay muchos tipos de fermentaciones, pero centrándonos en la más común, y cuyas aplicaciones todos aprovechamos a diario, hay que hablar de la  fermentación alcohólica, que es un proceso anaeróbico, es decir sin oxígeno, donde las enzimas de la levadura realizan un proceso metabólico que genera gases por un lado (CO2), al tiempo que transforman los azúcares (tanto de la harina en el caso del pan como los de la uva en la obtención del vino) en etanol o alcohol etílico. El proceso sería este: C6H12O6(s) → 2 C2H5OH(l) + 2 CO2(g)
La levadura más utilizada es la Saccharomyces cerevisiae, cuyo nombre hace referencia en latín a azúcar y cerveza, es decir es la levadura de cerveza. Se trata de un hongo unicelular presente de forma natural en las frutas y cereales por lo que estos también acabarían en muchos casos fermentando más lentamente aunque no se les añada la levadura expresamente como se hace en la industria del pan o del vino.
En el caso del pan o la repostería el producto que interesa es el CO2 desprendido que es lo que hace esponjarse la masa. Mientras que en la obtención de las bebidas alcohólicas, lógicamente, lo que se busca es el etanol, que acompañado del gas, si no se deja escapar, nos da una bebida gasificada como la propia cerveza. Hay que mencionar que también existen las  levaduras químicas que no son más que mezclas de un ácido como el cítrico o tartárico mezclado s con una base débil como el bicarbonato y que al reaccionar dan lugar al desprendimiento de CO2 con el efecto buscado
Nos podríamos preguntar el por qué de que el pan no contenga alcohol entonces. Y la respuesta es sencillamente que se evapora, sobre todo con el calor del horno.

Kimikako irakasleen azken adierazpena // Último comunicado de los profes

Sarrera labur honekin bakarrik adierazi nahi dut atzo, asteartea, kimikako irakasleok, Usandizagan berriro bildu ondoren, hitzartu genuen adierazpenak zer dioen pentsatzen duguna aldarrikatzeko. Ez gara batere konforme gelditu gertatu denarekin eta EHUk erabakitakoarekin auzi honen inguruan; eta hala adierazi nahi dugu, batez ere arduradunen aurrean. Behean daukazu komunikatuaren esteka
Solo decir que el motivo de esta última breve entrada es hacer llegar también por aquí el contenido del último comunicado que ayer mismo, martes, acordamos los profesores de química nuevamente reunidos en Usandizaga, porque no nos hemos quedado nada satisfechos con lo acontecido y mucho menos con las decisones tomadas a día de hoy por los responsables de la UPV. A continuación tienes el enlace al comunicado.
Kimikako irakasleen azken komunikatua // Último comunicado de los profes