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  • Con la música a otra parte...

    31 mar. 2011
    Me encanta la música, los me conocéis ya lo sabéis y los que no ahora os enteráis. Resulta que ayer cayó en mis manos un CD de un DJ que utilizo un montón para entrenar. Y esta tarde ni corto ni perezoso lo he copiado en un USB y a la minicadena a toda castaña, y resulta que en medio de dicha escucha a todo trapo se me ha encendido la bombilla científica y he pensado ¿Por qué no explicas como funciona un altavoz? Así que aquí estamos con una nueva entrada.

    esquema partes de un altavoz
    Partes de un altavoz
    El altavoz se compone de diversas partes pero en las que nos vamos a centrar son 3 principalmente. Tenemos un imán fijo, tenemos una bobina móvil de cobre que a su vez esta enganchada a la membrana o cono.

    Si alguno a hecho física se acordará seguro de lo que viene a continuación y sino pues algo más que aprenderéis. 
    Resulta que si en una bobina circular pasamos una corriente eléctrica esta genera un campo magnético perpendicular. 

    campo magnético de una bobina eléctrica

    La dirección del campo magnético variará en función de se la corriente entra por un lado o por el otro. La conocida como regla de la mano de derecha. Si cerráis la mano alrededor de la bobina con los dedos indicando la dirección de la corriente eléctrica el dedo gordo os dará la dirección del campo magnético.
    regla de la mano derecha campo eléctrico circular
    Regla de la mano derecha
    Bueno y todo esto para qué? Fácil, si recordáis tenemos una bobina móvil en el seno del altavoz que al circular corriente eléctrica genera un campo magnético, y este campo tendrá tendencia a acercarse o a alejarse del imán fijo que de la parte trasera. Lo que se traduce en un movimiento de vaiven de la bobina que a su vez hace mover el cono que a su vez mueve el aire y genera las ondas que escuchamos.

    En la mayoría de minicadenas caseras tenemos dentro de la caja entre 2 o 3 altavoces, si tenemos 2 será 2 vías si tenemos 3 pues 3 vías. En el caso de las 2 vías implica que tenemos un altavoz pequeño llamado tweeter que es el encargado de las frecuencias agudas 3 a 20 kHz y el de abajo llamado woofer es el encargado de los sonidos graves (30 a 3.000 Hz). Poneos una canción que tenga combinaciones de agudos y graves muy exagerados y acercar la oreja a la parte superior de la caja tapando la parte inferior con la mano simplemente (ojo no toquéis el altavoz solamente tapando un poco con la mano) y oiréis solamente los agudos. Y ahora hacer lo contrario, oiréis solamente los sonidos graves de la canción.

    alatvoz de 2 vías partes esquema

    En los de 3 vías a parte del tweeter y el woofer tenemos un altavoz intermedio que se encarga de las frecuencias intermedias.

    Y para terminar voy hablar de potencia acústica, la potencia acústica viene determinada por la amplitud de la onda. A mayor amplitud de  onda mayor potencia acústica. La percepción que tenemos es en definitiva el volúmen para que nos entendamos. El volumen se mide en decibelios. Con la siguiente tabla os quedará todo clarísimo.
    escala de decibelios volumen
    Escala Decibelios
    A y si os estáis preguntando quien tiene la culpa de esta entrada son:
    minicadena pianocraft E430
    +

    Alto o disparo

    28 mar. 2011
    Con semejante título no os asustéis. La entrada de hoy será una mezcla interesante. Bueno por donde empezar... Os suena la palabra Kevlar?
    Algunos si, a otros no tanto. Y si os digo que el Kevlar es el componente mayoritario de los actuales chalecos antibalas, la cosa cambia.


    chaleco antibalas kevlar

    Los chalecos antibalas están hechos de diferentes capas de fibras y algunos presentan refuerzos de metal en zonas vitales. Las sucesivas capas irán ofreciendo más resistencia a la bala y la irá deformando para evitar que penetre en el cuerpo. Con todo y con eso la zona que ha recibido el impacto, aunque la bala no haya traspasado, creará un moratón o una fractura de hueso bastante dolorosa al protegido.

    Pero vayamos al Kevlar, el Kevlar no es más que poliparafenileno tereftalamida esto es un polímero de poliamidas.
    estructura del kevlar puentes de hidrógeno
    Estructura del Kevlar
    Y como no. si es un polímero de poliamida el inventor no puede ser otro que Dupont

    Si os acordáis de lo que escribí en la entrada del Nylon (Aqui).  Este Kevlar no es más que un polímero. Repeticiones de una misma unidad estructural (monómeros).

    poliamidas polimeros

    La única diferencia entre el Nylon y el Kevlar es que en el Nylon las R1 y R2 eran cadenas de carbono lineales y en el Kevlar son anillos de carbono de 6 miembros. Cuya síntesis es la siguiente.

    síntesis del kevlar
    Síntesis del Kevlar
    Lo que le confiere esa resistencia extra al Kevlar con respecto al nylon es que esos anillos de 6 miembros presentan interacciones entre ellos (interacciones pi-pi para los expertos). Imaginaos que entre anillos de diferentes capas de Kevlar se atraen mutuamente dando una consistencia extra que no ocurría en el nylon, lo cual nos permite trabajar con una multitud de capas de Kevlar bien compactas entre si con una elevada resistencia a la penetración.




    No solo el Kevlar se utiliza en chalecos antibalas, sino también en equipos de protección individual como guantes, cascos de motorista, botas etc...

    Y ya que estoy hablando de disparos, aprovecharé esta entrada para explicar como funciona el calibre de las armas. En muchas películas oímos que utiliza munición de 9mm, 18mm etc...
    Esto hace referencia al diámetro interno del cañón de la pistola mayor diámetro mayor calibre y por tanto bala más grande.
    Existen dos tipos de armas las de cañón rayado y las de cañón liso. Las de cañón rayado presentan una serie de estrías a los largo del interior del cañón.  Lo que obliga a la bala a girar, esto se hace para que la bala no se desvíe de su trayectoria, para darle más precisión al disparo. Es como lo que hace un jugador de fútbol americano al lanzar el balón.
    disparo armas rugosas cañon rugoso
    Estas estrías que deja el cañón en la bala son las que se analizan en el departamento de balística de CSI.
    En cambio las armas de cañón liso, son armas que no presentan estrías, porque son armas de muchos disparos por segundo, nos interesa más la cantidad que la calidad del disparo o por un calibre muy grande.
    Espero que no os convirtáis en pistoleros ahora.

    Aires de Formula 1

    24 mar. 2011
    flujod e aire en un monoplaza aerodinámica


    Después de esperar tiempo, por fin vuelvo a querer los domingos. Hasta ahora los domingos eran días de fútbol y trámite para llegar al lunes. Pero se acabó. El circo de la F1 vuelve a llamar a mi puerta otro año más. Y con tal evento no podía faltar una entrada.

    Os voy hablar de la aerodinámica de un monoplaza. En los años 60 los monoplazas se diseñaban de tal manera que sufrieran una menor resistencia del viento y les permitiera tener grandes velocidades en recta.

    ferrari 312 f1 año 1967

    Pero con el paso del tiempo se quiso mejorar la velocidad de paso por curva, entonces se diseñaron los famosos alerones que vemos actualmente en la F1.
    Para explicar como funciona un alerón en automovilismo me tengo que ir a la aeronáutica. Así que no os asustéis. Como sabéis los aviones vuelan gracias a la forma de sus alas, estas alas están diseñadas de tal manera que cuando les viene una corriente de aire de frente crean una diferencia de presión entre el aire de arriba del ala y el aire de abajo del ala que hace que se genere una fuerza de sustentación dirigida hacia arriba y el avión vuele no se caiga para abajo. Esto es más conocido como el Efecto Bernoulli.

    efecto bernoulli sobre ala de un avión
    Efecto Bernoulli sobre el ala de un avión
    Ahora ya sabéis como vuela un avión, pero os diréis y que tiene que ver con la F1? Fácil si ahora cogemos el ala de un avión y le damos la vuelta tendremos un alerón de F1. Con esto conseguimos que ahora no se genere una fuerza hacia arriba sino una fuerza hacia abajo. Que hace que el monoplaza se pegue al suelo, más conocida como downforce.
     
    downforce alerón trasero aerodinámica
    Alerón trasero-downforce
    Cuanto más rápido vaya el monoplaza más carga aerodinámica, más downforce generará y más enganchado al suelo estará. A altas velocidades se genera una downforce de hasta 3 veces el peso del monoplaza. Se sabe que a partir de 130 km/h la downforce generada es tan alta que el propio vehículo podría ir boca abajo en un techo. Y todo esto es para que el F1 tenga unos agarres bestiales, para tener una velocidad de paso por curva extremadamente elevadas, A nadie en su sano juicio se le ocurriría coger las curvas a 200-240 km/h y más en un coche convencional, pero en un monoplaza es posible. También se sabe que el alerón trasero genera un 66% del downforce y el alerón delantero un 33%. el 1% restante son los apéndices aerodinámicos de la carrocería del coche, que a parte de una pequeña sustentación nos dirigen el aire hacia donde nos interesa, radiadores, refrigeración de los frenos etc.
    alerón delantero ferrai
    Alerón Delantero

    Pero todo esto tiene un precio, cuantó más carga aerodinámica le pongamos a nuestro coche peor será su velocidad en línea recta porque estaremos generando más resistencia al avance. En el fondo menor velocidad punta. Aquí es donde hay que encontrar el equilibrio entre carga aerodinámica y velocidad punta. En circuitos poco revirados  y con grandes rectas la carga aerodinámica será menor. En cambio en circuitos con muchas curvas y pocas rectas la carga aerodinámica será importante.



    Muchas veces habéis oído que la aerodinámica dificulta los adelantamientos y es verdad. Imagináos que vais en un monoplaza y delante vuestro va otro. Resulta que el monoplaza de delante os esta quitando el aire eso quiere decir dos cosas. Ocurre que al quitaros el aire no generáis tanta resistencia  como el que va delante y eso hace que tengáis más velocidad punta, el famoso rebufo pero en cambio al no tener ese aire y recibir un aire turbulento (sucio) del automóvil de delante hace que tengáis menos downforce y menor agarre en curvas y por tanto no controléis el coche. Cuantas veces habremos visto un F1 detrás de otro intentando adelantar llega la curva y el que va detrás hace un recto o clava frenos y derrapa una rueda, eso es porque va más rápido y al no tener tanto agarre en la curva se sale.

    Por eso se mantienen las distancias en al F1 a la hora de adelantar. Por suerte con cada edición se van limitando cada vez más los elementos aerodinámicos, y esto permite que los vehículos puedan rodar más juntos y que hayan más adelantamientos. Así que esperemos que esta edición sea entretenida, reñida y sobretodo una pronta recuperación de Kubica para verlo de nuevo en las pistas.

    EL nobel taxista...

    21 mar. 2011
    imagen playa GFP green fluorescence protein

    El otro día nos visitó el premio Nobel de química de 1996 y como tal le hice esta entrada. Hablando con unos colegas nos pusimos a soñar como sería ganar un Nobel de química y sus posteriores repercusiones en la vida del investigador. A la conclusión que llegamos es que una vez ganado el Nobel ya eres un reputado científico, puedes cobrar por hacer solamente conferencias explicando tus trabajos, tus publicaciones saldrán en las mejores revistas científicas sin necesidad de discutir mucho con el editor o el corrector y lo más importante conseguir financiación con solo mover un par de dedos. Esto me llevó a preguntarme si siempre la vida es tan bonita como la pintan y efectivamente no lo es, y justamente cayó en mis manos una "fantástica" historia. No hace falta remontarme muy atrás. Mirando el Nobel de química de 2008 fue concedido a 3 científicos: Oshamu Oshimura, Martin Chalfie y Roger Tsien por su descubrimiento y desarrollo de la green fluorescence protein (GFP). La GFP es una proteína que se encuentra en una serie de medusas que emite fluorescencia al exponerla a luz azul. 

    imagen estructura GFP green fluorescence protein
    GFP
    No os voy aburrir con la GFP, no quiero que me dejéis la historia olvidada, pero simplemente deciros que se utiliza en biología molecular como marcador. Lo que se hace a grandes rasgos y para que todos lo entendáis (Bioquímicos no me crucifiquen por favor...) es introducir el gen que codifica (fabrica) la proteína GFP en el organismo a estudiar, si se expresa la secuencia de ADN que estamos estudiando quiere decir que el organismo aparte de expresar el ADN también sintetiza la GFP entonces nosotros exponiendo el organismo a la luz azul veremos si brilla o no.  Eso supuso un gran avance en la bioquímica, permitía ver proteínas y interacciones entre ellas que hasta la fecha eran imposibles de ver a simple vista con un microscopio. Total se pueden hacer cosas así de chulas: marcar orgánulos celulares y otras muchas...

    organulos marcados con GFP green fluorescence protein

    Para clarificar a los que no os ha quedado claro del todo os recomiendo ver el siguiente vídeo.



    Pero no nos olvidemos de la historia. Total estos 3 científicos reciben el Nobel de Química y resulta que dos de ellos reconocen que el descubrimiento fundamental no lo habían hecho ellos sino un señor llamado Douglas Prasher que había descubierto y aislado el gen que codificaba la GFP en las medusas. O sea que el Nobel se había dejado la pieza inicial fundamental, total los medios de comunicación acudieron raudos a entrevistar al Sr. Prasher y cual fue su sorpresa que por falta de financiación este llevaba dos años trabajando de taxista, ganando unos 8,50 $ la hora. Desgraciadamente la suerte del Sr.Prascher no estaba de su parte, tenia que haber formado parte de la historia y haber podido disfrutar de esa vida tan idílica del científico con un nobel, pero no fue así. Si estáis preocupados por el Sr.Prasher deciros que en junio de 2010 volvió a la ciencia con un pequeño contrato en una empresa dedicada a la investigación, lejos de las contundentes cifras que piden los Nobels por una conferencia. Si aparte de dedicar tu vida a la investigación dependes de la suerte para ganar un Nobel creo que da que pensar no?
    Por cierto si volvéis al inicio del blog entenderéis la imagen y veréis que es un dibujo de una playa hecha con GFP's

    El romeo de los tupperwares...

    19 mar. 2011
    esquema
    Esquema Horno Microondas
    Dejando un poco de lado el tema nuclear aunque parece ser que la cosa se va estabilizando. Hoy voy hablar de un electrodoméstico que sin el todos los que coméis fuera de casa seria un suplicio. 
    En 1946 Percy Spencer estaba trabajando en Raytheon Company en un proyecto de investigación sobre los radares, más concretamente estaba trabajando con un magnetrón. (Dispositivo que convierte la energía eléctrica en microondas) Se dio cuenta que al conectar el dispositivo su chocolatina se desacía. Sorprendido volvió a conectar el magnetrón pero esta vez puso unas semillas de maíz al lado, y vio como empezaban a vibrar y de golpe se convertían en palomitas. Al día siguiente llamó a un amigo para enseñarle su descubrimiento y esta vez puso un huevo, este empezó a moverse y de golpe explotó dejando a su amigo pringando de yema de huevo caliente. Aquí Spencer se dio cuenta de las implicaciones culinarias de su descubrimiento y continuo investigando y a finales de 1946 Raytheon Company solicitó la patente del microondas para cocinar alimentos. Y en 1947 salio la primera unidad comercial, que costaba 5.000 dólares y pesaba 80 kg aparte que el magnetrón que utilizaba necesitaba ser refrigerado con agua. Al principio hubo muchas reticencias al uso alimenticio pero con el tiempo el diseño se fue mejorando y se impuso su uso.
    primer horno microondas
    Primer Microondas
    Aparte de la historia curiosa que lo rodea voy a explicar su funcionamiento. El microondas de uso doméstico lanza una serie de ondas de una frecuencia 2,45 GHz. Resulta que esas ondas con esa frecuencia interaccionan con el enlace O-H (oxigeno-hidrógeno) presente en el agua de los alimentos, en azucares y en grasas. Me centrare en el agua, resulta que el agua es una molécula polar, eso quiere decir que sus enlaces presentan una cierta separación de cargas debido a que el oxigeno atrae más  electrones que el hidrógeno.
    momento dipolar del agua
    Momento dipolar del Agua
    Por tanto las moléculas de agua debido a su momento dipolar tendrán tendencia a linearse con el campo  generado por las microondas, que el ser una onda está en constante oscilación. Esto obliga a girar a la molécula de agua para volverse a linear correctamente con cada oscilación y así continuamente. Al final el proceso es que la molécula de agua gira 2.450.000.000 veces por segundo.
    rotación de la molécula de agua en un campo microondas
    Rotación del agua delante de una onda microondas
    Al girar tan deprisa chocan unas con otras generando calor, es como si te frotases las manos muy rápido enseguida notaras calor debido a la fricción. Este calor se propaga desde el interior del alimento hacia fuera. Por eso los vidrios, y los platos cerámicos y algunos plásticos no se afectan en el microondas porque no presentan el enlace O-H. En cambio el uso de recipientes metálicos aparte de reflejar las ondas, y por tanto no calentarían el alimento del interior , generan una serie de movimientos de electrones generando las famosas chispas que habéis visto si por descuido habéis metido algo en metálico. Y por qué le estalló el huevo al Sr Spencer? Resulta que al colocar el huevo con cascara, en el interior del huevo se genera vapor de agua debido al calor, este intenta escapar del huevo hacia la superficie pero se encuentra la cáscara, entonces ocurre una sobrepresión en el interior que acaba por estallar el huevo. Por eso si tenéis que calentar algo en un recipiente es mejor dejar la tapa abierta no vaya a ser que aumente la presión dentro y explote el recipiente.

    Un gran descubrimiento que revoluciono la cocina y la industria de los alimentos con la introducción en el mercado de los alimentos ya preparados. Y lo que se agradece poder comer caliente estando fuera de casa sin necesidad de gastarte una fortuna en menús o comiendo bocatas fríos.

    Para saber el funcionamiento no dejes de visitar el siguiente link: Infografia Microondas

    Fukushima Daichi (III)...

    16 mar. 2011
    central nuclear de fukushima 

    Si algo tiene la posibilidad de ir mal irá mal. Y con esta frase ya digo muchas cosas acerca de lo que esta ocurriendo en Fukushima con sus 4 reactores, si ,si me habéis leído 4. En mis entradas anteriores:
    Fukushima (I) y Fukushima (II) parecía que la cosa estaba difícil pero se podía reconducir gracias a que la integridad de los edificios de contención estaba intacta y no aparecían más problemas que los ya conocidos. Pero eso actualmente no es así. Hasta ahora he intentado justificar y no llevar al alarmismo a nadie, pero desgraciadamente y sintiéndolo mucho por el pueblo japonés, he de decir que la central nuclear no ha resistido.

    Gracias a JAIF (Japan Atomic Industrial Forum) y el blog la pizarra de yuri este es el estado actual de la planta Fukushima 1 a las 11:00 hora española.

    fukushima tabla estado actual 11:00 hora española
    Estado Fukushima 1 11:00
    esquema del accidente de fukushima daichi

    Viendo la tabla es preocupante, ya se dan por hecho las fusiones del núcleo de los reactores 1,2 y 3 y si además le sumamos que el edificio de contención del 2 y el 3 esta dañado mal vamos. 

     reactores 3 y 4 fukushima daichi edificio metálico
    Unidades 3 y 4

    No disponemos todos los datos en el reactor 2 pero parece ser que más o menos dentro de la gravedad están estables estos tres reactores. Pero le tenemos que sumar que en el reactor 4 la vasija no le ha ocurrido nada porque este reactor estaba en parada antes del terremoto (igual que el 5 y el 6)  pero resulta que la mitad del agua de la piscina que contiene el combustible gastado ha desaparecido, un incendio que destroza la estrucutura del edificio que deja la piscina al aire libre y que las barras de combustible de la piscina están ardiendo o están dañadas eso es radiación, que cuesta reconocerlo, pero es radiación que sale al exterior y no en pequeñas dosis y controlada como eran los días anteriores. Y cuando ya empiezas a oír rumores de lanzar agua borada o directamente boro desde helicópteros para rellenar la piscina suena a medidas muy deseperadas.  Esperemos que la cosa no vaya a más con las piscinas del 3, 5 y 6.
    Con esto quiero reiterar que no se producirá un Chrenobil, no habrá explosiones nucleares incontroladas que esparcirán material radiactivo a kilómetros de la central, pero si que hay fugas de radioactivididad al ambiente.

    Esperemos que los héroes que se encuentran en la central hagan todo lo posible por contener este estropicio y que por fin las cosas vayan a mejor y  que mi próxima entrada no tenga nada que ver con ello y se pueda decir que la situación está bajo control.

    Este accidente hará replantearse los estandards de seguridad de las centrales nucleares y este accidente deja la energía nuclear tocada de muerte. Ahora viene otro debate pero eso es harina de otro costal.

    Fukushima Daichi (II)

    14 mar. 2011
    central nuclear fukushima daichi

    Conforme van pasando las horas/días, parece ser que se va arrojando un poco mas de luz sobre el asunto. Como comentaba en mi entrada anterior, culpaba al terremoto de los sucesivos fallos , pero no, fue el posterior tsunami que dejo inutilizados los sistemas. Podemos decir que la central nuclear ha aguantado un terremeto de 9.1 cuando estan diseñadas para aguantar un 7.5. Se confirma que efectivamente se están haciendo vertidos de vapor controlados para mantener la presión dentro del reactor. Se produjo una explosión que parecía que provenía del sistema eléctrico, pero no. Esa explosión fue una acumulación de hidrógeno que parece ser que ha dañado la estructura metálica que recubre el edificio de contención. Tranquilos aún queda la vasija y el edificio de contención. Para que os hagáis una idea el siguiente esquema os lo clarificará.
    Esquema accidente Fukushima
    Os podéis preguntar de donde viene ese hidrógeno. Pues resulta que el combustible núclear está compuesto por una serie de pastillas de óxido de uranio y en algunos casos óxidos plutonio dentro de unas barras de zircaloy

    barras de combistible nuclear zircaloy

    Este zircaloy son unas aleaciones de zirconio, que resulta que a temperaturas elevadas este zirconio es capaz de descomponer el agua presente en sistema de refrigeración para dar hidrógeno. Este exceso de presión de hidrógeno fue liberado de la vasija al edificio de contención pero el hidrógeno en grandes cantidades en contacto con el aire se inflama dando la explosión que todos conocemos fuera de la vasija. Repito, la vasija según las informaciones está intacta.

    Ahora vuelven a venir las incertidumbres, si aparece hidrógeno, señal que el núcleo  no se está refrigerando correctamente y muy caliente aún, y parece ser que es un indicador de la fusión del núcleo.  Tranquilos no os alarméis, fusión del núcleo y enseguida os viene a la cabeza Chernobyl. Fusión del núcleo hace referencia a las barras de combustible, que como he dicho son de zircaloy que contienen el uranio y son sólidas, pero si se alcanza una temperatura muy elevada pasan de sólidos a líquidos (fusión), todo esto esta contenido en la vasija. La vasija está diseñada para soportar altas temperaturas y altas presiones construida en un acero especial fabricado solamente en Japón (que casualidad). O sea que en el peor de los casos si se confirma la fusión del núcleo quiere decir que no son capaces de refrigerar el reactor y todo depende de la integridad estructural de la vasija. Aún así si la vasija no es capaz de aguantar existe el edificio de contención que rodea a la vasija que si no se ha dañado aún no dejará salir nada de radiación al ambiente. Lo que paso en Chernobyl, aparte de muchas negligencias, es que el edificio de contención era inexistente. Lo que ocurre en una fusión de núcleo es que el reactor queda inservible.

    Por lo que sabemos actualmente de los informes de la IAEA, los reactores afectados son el 1, 2, y el 3. Tanto en el 1 como en el 3 se han producido las explosiones de hidrógeno antes comentadas, y que se continúan refrigerando con agua de mar y ácido bórico. Respecto al reactor 2 la información que dispongo ahora mismo es que el nivel de refrigerante dentro de la vasija es bajo y las barras de combustible han quedado expuestas al aire lo que hace que se calienten más y las haga más propensas a una fusión de núcleo. Y por tanto tambien han procedido a rellenar el reactor 2 con agua de mar. Y por los rumores que aparecen ahora dan por hecho la fusión del núcleo de los 3 reactores.

    Fukushima Daiichi (I)

    12 mar. 2011
    Bueno tratándose de un blog científico no podía dejar de hablar de las palabras mas temidas estos dos días, Central Nuclear de Fukushima.
    central nuclear fukushima daichi


    Antes de nada con este sencillo vídeo conocéreis como funciona una central nuclear:



    En el núcleo como explica el vídeo tiene lugar la reacción de fisión, donde un bombardeo de neutrones sobre el átomo de uranio 235 produce una reacción de rotura (fisión) liberando calor que calienta el agua del interior del reactor y mediante diferentes circuitos de refrigeración el vapor acaba moviendo la turbina que genera electricidad.

    reacción de fisión nuclear

    Decir que esta electricidad es distribuida a la red normal y utilizada por la misma planta para utilizar sus sistemas eléctricos.

    Fukushima Daiichi es una central nuclear que contiene 6 reactores nucleares, después de un terremoto de tal intensidad se paran los seis reactores con unas barras que frenan y absorben los neutrones de las reacciones de fisión.
    Pero el reactor nuclear es como un horno, lo puedes apagar pero sigue generando calor durante aproximadamente 3 días. Entonces has de continuar refrigerando el sistema con agua, pero resulta que con el terremoto se deben de haber dañado diferentes sistemas, se han parado las turbinas y parece ser que con las informaciones que disponemos en este momento el sistema eléctrico ha sufrido daños, famosa explosión de la torre eléctrica que ha salido en todos los medios de comunicación 1

    Por tanto sin electricidad la planta no tiene energía para funcionar, pero para eso existen una serie de motores diesel que proporcionan electricidad a la planta en momentos como estos. Pero el terremoto ha sido tan devastador que los motores diesel parece ser que tampoco están operativos.

    Así ocurre que tenemos un reactor nuclear que esta calentando el agua de su interior y por tanto evaporándola provocando un aumento de la presión en el interior. y además al evaporarse el agua estamos perdiendo agua liquida que esta enfriando las barras de combustible. Por tanto  estamos perdiendo capacidad de enfriamiento del núcleo, y reactivando las reacciones de fisión con el peligro de que se pueda producir una fusión del núcleo. Primero lo que parece ser que han hecho es liberar la presión del interior dejando ir el vapor del interior, de aquí que se hayan empezado a detectar niveles de radiación superiores a los normales en el exterior de la planta. Y procediendo al llenado del reactor con agua de mar y ácido bórico para frenar los neutrones y así refrigerar el sistema.

    Primero de todo el accidente se ha clasificado como 4 en la escala INES. Lo que significa liberación menor de material radiactivo que pueda requerir, aunque de forma poco probable, la aplicación de medidas de contraposición. Al menos una muerte por radiación, cosa que aún no ha ocurrido. Combustible fundido o dañado y liberación de cantidades significativas de radiación con probabilidad de exposición pública.
    Escala INES

    No nos alarmemos, el nivel 7 corresponde a Chernobil y aún queda para llegar a ese nivel. Otra cosa que me tranquiliza es que sabemos Japón ha sufrido un montón con la temática nuclear a lo largo de su historia y su política es de completa transparencia en estos temas.

    Conforme vayan pasando las horas recibiremos mas información sobre el tema.

    Un mensaje de ánimo al pueblo japonés que estoy seguro saldrán de esta desgracia, son un pueblo que han demostrado sobradamente levantarse de todas las ostias que la historia les ha dado. Y mis condolencias a todas las familias que han sufrido una pérdida.


    Fulerenos...y Harold Kroto

    11 mar. 2011
    Harold Kroto Fulereno C60


    Hasta la fecha he estado explicando hechos de la vida cotidiana. Pero esta vez voy hacer una excepción, debido a que este es el año de la química y hoy en Barcelona nos visita el ganador del nobel de química del año 1996 el Sr. Harold Kroto. Así que menos que dedicarle esta entrada.

    Harold Kroto y otros dos científicos Robert F. Curl y Richard E. Smalley descubrieron los fulerenos. Los fulerenos son estructuras formadas completamente por átomos de carbono, que pueden adaptar diferentes formas, desde esféricas, elipses o cilindros. En 1985 Kroto y compañia descubrieron que  uniendo en una escala muy pequeña 60 átomos de carbono estos adoptaban una estructura completamente desconocida hasta la fecha, donde se forma una especie de jaula. Si os imagináis un balón de fútbol de esos antiguos tenéis un fulereno C60. Donde un pentágono esta rodeado de cinco hexágonos de carbono. Se tardaron 5 años en poder probar que la estructura del fulereno C60 es la correcta.

    fulereno c60 pelota de fútbol
    Fulereno C60
    Actualmente el fulereno no tiene muchas aplicaciones, una de las pocas, es que parece útil para fabricar paneles solares en sustitución del caro silicio. Y porque aumenta 5 veces la producción debido a que su estructura es una trampa de electrones. Se está trabajando en el fulereno como trampa de átomos en su interior, confinar átomos radiactivos (quimioterapia) o fármacos en su interior y liberarlos allí donde se necesiten.
    Entonces porque le dieron el nobel si actualmente aún no goza de muchas aplicaciones? Debido al nuevo campo de trabajo que se abrió en aquel momento donde la autoorganización de los átomos de carbono en estas estructuras desconocidas era la novedad. 
    Estas estructuras tienen un comportamiento único a nivel cuántico de conductividad electrónica y una resistencia extraordinaria, y eso implica que en un futuro revolucionaran los materiales y los ordenadores.
    Donde seremos capaces de crear dispositivos de tamaños minúsculos a precios mas asequibles, procesadores, circuitos, transistores de carbono. O jugando con esta autoorganización del carbono crear estructuras como nanotubos, para las conducciones eléctricas o formando parte en estructuras que requieran una gran resistencia mecánica, como puentes, edificios etc... 

    nanotubos de carbono

    El problema radica en que aún no somos capaces de sintetizar bien estos nanomateriales, estamos hablando de ensamblar estructuras de muy pocos átomos, muchas veces no se obtiene lo que se quiere. Pero todo se andará, han pasado ya 25 años desde el descubrimento del fulereno y aun estamos en las etapas principales de la nanociencia y la nanotecnología basada en el carbono, que mucho promete.


    Para Saber mas: 1, 2, 3

    Llorar en la cocina que remedio!

    9 mar. 2011
    dibujo cebolla llorando

    Absolutamente a todos, más o menos cocinillas nos ha tocado pelar o cortar una cebolla. Hasta aquí todo normal, lo raro viene cuando con el cuchillo atravésais la cebolla que empezamos a llorar como si nos fuera la vida en ello. Seguro que os habéis preguntado que ocurre? Si algunos habéis llegado a "googlear" con un par de entradas ya tendréis vuestra duda resuelta. Pero sino aquí estoy yo.

    Es muy sencillo, la cebolla contiene trans-(+)-S-(1-propenil)-L-cisteina sulfóxido.

    precursor de llorar cebolla trans-(+)-S-(1-propenil)-L-cisteina sulfóxido
    trans-(+)-S-(1-propenil)-L-cisteina sulfóxido
    Resulta que al cortar la cebolla estamos rompiendo las células y estamos poniendo en contacto el trans-(+)-S-(1-propenil)-L-cisteina sulfóxido con una serie de enzimas (aliasa y la lachrymatory-factor synthase) que se encargan de su transformación, según la siguiente reacción.

    propanitial amoniaco

    Resulta que no es el amoníaco, sino el propanotial que en contacto con el agua presente en el ojo genera el ácido sulfúrico. Que es responsable del picor de ojos y del lagrimeo constante.


    proapnotial contacto con agua ácido sufúrico



    La ingeniería genética ha sido capaz de modificar las cebollas para que no produzcan una de las dos enzimas responsables de la descomposición del trans-(+)-S-(1-propenil)-L-cisteina sulfóxido, pero parece ser que las cebollas modificadas obtenidas no presentan el sabor carasterístico 1. A los que nos gusta la cocina tendremos que seguir esperando.

    Y el vampiro alegó porfiria

    6 mar. 2011
    drácula Bram Stoker pelicula

    Gracias a Bram Stoker y las posteriores adaptaciones cinematográficas, todos o la gran mayoría seremos capaces de distinguir un vampiro a simple vista. Sobretodo porque son muy blancos de piel, presentan unos dientes muy característicos, viven en castillos oscuros y salen cada noche en búsqueda de sangre fresca. Bueno, como la gran mayoría de individuos que te encuentras en la noche de la gran ciudad.

    Pero si os digo que en un juicio por vampirismo el mismísimo conde Drácula podría alegar enfermedad y salir de rositas a la calle os cambia la cara verdad?

    Efectivamente, los rasgos que presentan los vampiros hacen referencia a la porfiria. Más concretamente a la Protoporfiria eritropoyética. Este tipo de porfiria es una enfermedad que afecta a la producción de hemoglobina. La hemoglobina, más conocida como glóbulos rojos, están compuestos  por cuatro grupos hemo, cada grupo tiene una porfirina más un ión de hierro (Fe II) (el famoso hierro de los análisis de sangre). 

    grupo hemo
    Grupo Hemo

    Por tanto, los que presentan esta enfermedad no son capaces de introducir el ión hierro dentro de la porfirina  quedando de la siguiente manera. produciéndose anemia y un exceso de porfirina en la sangre y en otros tejidos como la piel. 

    protoporfirina
    Porfirina
    (Igual que el Grupo Hemo pero sin el Hierro central)


    Este exceso de porfirina se acumula en la sangre y en otros tejidos como la piel. El hecho de tener grandes concentraciones de porfirina en la piel los hace extremadamente sensibles a la luz solar, la exposición a ella les produce enrojecimiento de la piel y en tiempos prolongados erupciones cutáneas y ampollas. De aquí tenemos que los vampiros salgan de noche y tengan la piel muy blanca. También se acumulan en dientes provocando malformaciones dentales, los famosos colmillos. Y si son casos muy graves,  necesitan transfusiones de sangre porque no son capaces de generar los suficientes glóbulos rojos para vivir. De aquí se explica esa sed de sangre fresca que tienen los vampiros. La ciencia aún no sabe de dónde viene la predilección por dormir en ataudes pero todo se andará.

    Así que ya sabéis si una noche os aparece un vampiro a chuparos la sangre decirle que tenéis porfiria perderá rápidamente el interés en vosotros, a no ser que sus intenciones sean otras o realmente no sea un vampiro.


    Para saber más: 1



    Cuando la fruta madura...

    4 mar. 2011
    manzanas


    Muchas veces os habréis dado cuenta que el hecho de tener una manzana muy madura al lado del resto de las frutas provoca que estas maduren mas rápidamente. Esto es debido al etileno.

    Etileno

    Cuando las condiciones de CO2, humedad y temperatura ambiente son las ideales en el árbol y en la fruta, se activa una serie de cascadas biológicas que acaban en la generación de etileno.

    biosíntesis del etileno
    Mecanismo Generación Etileno
    El etileno es una hormona vegetal, que una vez producida es la encargada de hacer madurar la carne de la fruta y la encargada de la escisión entre el fruto y el árbol. La fruta cada vez madura mas por la constante producción de etileno, pero tiene un mecanismo para evitar acumulaciones de esta hormona en su interior, el etileno gas difunde através de la fruta y sale al ambiente.  Este es el hecho que provoca que si tenemos fruta muy madura o podrida al lado de fruta en perfectas condiciones, esta también empiece a pudrirse debido a la acumulación de etileno liberado por la fruta en mal estado.

    Actualmente recibimos fruta de la otra punta del planeta y nos llega en perfectas condiciones. Eso es debido a que en origen las frutas son cogidas cuando aun son verdes y durante su etapa de transporte y almacenamiento se introduce etileno gas de forma artificial mediante unos dispositivos en las proporciones adecuadas para que cuando llegue al consumidor esta lista para comer.


    No os preocupéis es un mecanismo completamente inocuo para el consumidor y para las frutas, pero realmente te hace dudar cada vez mas de las campañas de marketing con los eslóganes de fruta recien obtenida o fruta fresca.

    Cuando solamente nos separan 4 carbonos...

    1 mar. 2011
    heroína de bayer




    Con el titulo no os ayudo demasiado, y con la imagen de cabecera aún os desconcierto más. Pero como sois muy observadores y leéis bien, tenemos un frasco de heroína con el nombre de Bayer. La Heroína (diacetilmorfina) fue sintetizada en 1874 por el Sr. Alder Wright que trabajaba en un hospital mezclando morfina con unos ácidos. Pero no tuvo mucha repercusión hasta que en 1898 que fue  sintetizada y comercializada por Bayer, pocos días después de comercializar la aspirina, donde entró en plena expansión bajo el nombre de heroína.
    El nombre de heroína es el nombre comercial que le dio Bayer a la diacetilmorfina.

    Pero que tiene que ver esto con el titulo? Muy fácil voy a sacaros de dudas solamente mirando las estructuras. Resulta que el analgésico por excelencia en aquella época era la morfina que tiene la siguiente estructura:

    estructura morfina
    Morfina

    Bayer estaba trabajando en sintetizar la codeína, que como podéis ver se diferencia de la morfina por solo 1 átomo de carbono (CH3), para aliviar la tos en pacientes y con un efecto analgésico muy suave.

    estructura de la codeína
    Codeína


    Pero resulta que por error o por casualidad llegaron a la heroína. 4 carbonos de diferencia (COCH3 arriba y abajo) respecto a la Morfina.

    estructura heroína
    Heroína

    La heroína se comercializó de 1898 a 1910 como sedante para la tos en niños y como sustituto de la morfina pensando que era menos adictiva porque producía menos euforia. Pero se equivocaron, producía menos euforia en muy pequeñas dosis pero en dosis elevadas era muy adictiva, mas aún que la morfina. Así que en 1913 Bayer suspendió la producción. Actualmente la heroína es popularmente conocida como una droga dura por su alta adicción, pero en algunos tratamientos modernos la heroína se sigue utilizando como potente analgésico y en algunos países están estudiándola como posible sustituta de la metadona

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