Archive for the 'Ciencia' Category

¿Cómo funciona un reloj de cuarzo?

Ahora Quantitos les presenta un video donde Bill Hammack alias “EngineerGuy” explica de una manera tan fácil, interesante y extraordinariamente breve el efecto piezoeléctrico, lo que hace funcionar un reloj de cuarzo . Recomendamos ampliamente ver todos los videos de EngineerGuy.

http://www.youtube.com/watch?v=1pM6uD8nePo&feature=player_embedded

http://www.engineerguy.com/

http://www.youtube.com/user/engineerguyvideo


Invisibilidad te puede ocultar a través del espacio y tiempo

Las capas de invisibilidad poco a poco se están volviendo en una realidad. Pero los investigadores del Imperial College de Londres han hallado una posibilidad aún más extraña y más increíble – una capa de invisibilidad que funciona tanto en el espacio y el tiempo, el blindaje de eventos de la historia misma. Y sorprendentemente la idea básica es muy simple.

Vemos las cosas porque nuestros ojos son capaces de interpretar la información de la luz visible, lo que significa ver las cosas una vez que la luz ha viajado hasta nuestros ojos. Técnicamente hablando, no vemos nada en el instante exacto que paso – siempre hay un desfase entre el objeto y cuando lo vemos. La Luna esta a un segundo-luz de distancia, el Sol un poco más de ocho minutos-luz de distancia, la estrella más cercana a 4,3 años-luz de distancia. Incluso hay lapsos de tiempo en las distancias de todos los días, pero muy pequeñas. Para algo como un metro de distancia, lo vemos como era aproximadamente hace 1 / 300 000 000 segundo.

Ahora digamos que usted está de pie a una milla de distancia de un observador. Usted comienza lentamente a disminuir la velocidad de la luz que viaja hacia el observador de modo que sólo lo hace a 60 millas por hora, o una milla por minuto. Puesto que usted está disminuyendo la luz poco a poco, el observador no será capaz de percibir el cambio. Una vez que la luz ha llegado a 60 millas por hora, el observador es lo que era ya hace un minuto. Ya ha creado un pasillo espacio-tiempo de un minuto. Ahora tienes un minuto para hacer lo que quieras sin que el observador tenga alguna idea de lo que estás sucediendo.

Una vez que termina el minuto, se apaga la máquina que ralentiza la luz,  acelerándose de nuevo y el observador ahora te ve cómo eres ahora mismo – o al menos como lo eras hace un nanosegundo. Ese minuto que paso es un bache temporal comprimido que el observador no puede percibir.  Cualquier objeto que emitió luz durante este proceso tendrá parte de su historia temporalmente comprimida.

Esta idea es completamente distinta al de la capa “común” que oculta un objeto al doblar la luz alrededor de este. En cambio la capa de espacio-tiempo abre un corredor temporal a través del cual la energía, la información y la materia pueden ser manipulados o transportados sin ser detectados.  Sin embargo debido a que por ahora solo hay una montaña de problemas técnicos la idea se quedara en la imaginación.

 

Idea extraordinaria sobre una capa que funciona tanto en el espacio como el tiempo podría ser una realidad.

Bacteria contiene el fatal Arsénico en su ADN

El arsénico tiene una merecida reputación como un veneno muy potente para la vida, pero no necesariamente tiene que ser así. En el lago Mono dentro del Parque Nacional Yosemite de California, lugar con una de las más altas concentraciones de arsénico en el planeta, Felisa Wolfe-Simon ha descubierto que las bacterias no sólo hacen caso omiso a los efectos tóxicos del arsénico, sino que también prosperar positivamente en él. Incluso pueden incorporar el elemento en sus proteínas y el ADN, utilizando en su lugar del fósforo.

El fósforo ayuda a formar la columna vertebral del ADN y es una parte crucial de la ATP, molécula que se puede convertir directamente en energía para la célula. El arsénico se encuentra justo debajo del fósforo en la tabla periódica. Los dos elementos tienen propiedades similares que el arsénico puede usurpar el lugar de fósforo en muchas reacciones químicas. Sin embargo, el arsénico cuando se encuentra con el fosforo producen productos similares, pero menos estable. Esto explica en parte por qué el elemento es tan tóxico. Sin embargo, las bacterias del lago Mono han encontrado una manera de hacer frente a esto.

Bajo el microscopio, las bacterias, una cepa conocida como GFAJ-1, crecieron un 50% más sobre el arsénico en comparación con el fósforo, y se desarrollan grandes compartimientos internos llamados vacuolas. Estos podrían ser la clave para su éxito. Wolfe-Simon considera que las vacuolas podrían actuar como un refugio para las moléculas estables y seguras en contra de las moléculas inestables del arsénico.

En 2008, Ronald Oremland (quien también participó en el último estudio), descubrió  bacterias en el Lago Mono que pueden sustentarse sobre el arsénico. Como las plantas, pueden hacer fotosíntesis, creando su propia comida utilizando el poder del sol. Pero en vez de agua utilizan el arsénico. Wolfe-Simon llevo estos descubrimientos un paso más allá, mostrando que las bacterias en realidad han incorporado arsénico en sus moléculas más importantes.

Wolfe-Simon tomó sedimentos del lago Mono y los deposito en platos de Petri con una sopa de vitaminas y otros nutrientes, pero sin rastro de fósforo, mientras tanto, añadió más y más arsénico.  Sorprendentemente, las bacterias siguieron creciendo. Aislando una cepa llamada GFAJ-1 y usando una técnica extremadamente sensible llamada ICP-MS que mide la concentración de diversos elementos, mostraron que las células de estas bacterias, contenían grandes cantidades de arsénico.

Al dar a las bacterias una forma ligeramente radiactiva de arsénico, también detecto donde el elemento se había depositado en las células. La respuesta: en todas partes. Hubo arsénico en las proteínas de la bacteria y en sus moléculas de grasa. Se ha sustituido el fósforo en muchas moléculas importantes, como el ATP y la glucosa (un azúcar). Fue incluso en su ADN. Toda vida hace uso del fósforo para crear la columna vertebral de la famosa doble hélice, pero el ADN del GFAJ-1 ADN tiene una columna de arsénico.

Este es un resultado sorprendente, pero incluso en este caso, hay espacio para las dudas. Las  bacterias no dependen del arsénico, todavía contienen niveles detectables de fósforo en sus moléculas. Los niveles eran tan bajos que las bacterias no hubiera sido capaz de crecer, pero todavía no está clara la importancia de esta fracción de fósforo. Queda la pregunta si la bacteria ha sido realmente capaz de sobrevivir sin fósforo en absoluto. Tampoco está claro si las moléculas con base de arsénico son “naturales” de las bacterias naturales ya que Wolfe-Simon cultivo estos microorganismos en extremas condiciones con niveles cada vez mayores de arsénico. De este modo, podría haber impuesto a las bacterias para que utilizaran el arsénico en lugar del fósforo, provocando que evolucionaran nuevas habilidades.

En todo caso, este descubrimiento podría ampliar nuestra perspectiva de la bioquímica de la vida. De los más de cien elementos en existencia, la vida es en su mayoría compuesta por sólo seis: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo. Sin embargo, las bacterias del lago Mono parecen haber roto su dependencia con el fósforo sustituyéndolo con arsénico.

Foto de un átomo de hidrógeno

Un equipo de investigación dirigido por Yuichi Ikuhara, profesor de ciencia de los materiales de la Universidad de Tokio, informaron que han logrado sacar una foto de un solo átomo de hidrógeno, el más pequeño y ligero de los elementos químicos.

A pesar de que se había pensado en obtener imágenes directas de un átomo de hidrógeno, cuyo diámetro es aproximadamente la diez millonésima parte de un milímetro, se creía que era imposible. Ahora se logró la hazaña con un estado del arte “microscopio electrónico de barrido y transmisión”, mientras que se examinaba hidruro de vanadio, un material de almacenamiento de hidrógeno.

El microscopio escanea con un haz de electrones un punto diminuto, situado en un lugar teóricamente calculado, en la muestra para que logre capturar la imagen del átomo de hidrógeno, así como el átomo de vanadio. El mismo método se puede utilizar para tomar imágenes de átomos de diversos tipos de muestras. Eso es una gran avance a como era en un principio, los medios para tomar imágenes de un átomo de hidrógeno involucraban métodos indirectos, como el procesamiento de imágenes.

La técnica para ver un átomo de hidrógeno se ha buscado en la investigación de los materiales de almacenamiento de hidrógeno como fuente limpia de energía. “Ahora podemos ver todos los átomos que existen en el mundo”, expresó Ikuhara. “Este será un gran avance hacia un futuro donde se verá obligado a incluir el examen de cada átomo y molécula individual.”

 

Imagen donde se muestra un átomo de hidrogeno/ Universidad de Tokio.

Orejas mejores que las huellas dactilares

Tecnologías recientes usan la visión por computador para convertir las características humanas, como las caras y el iris, incluso el caminar de una persona, en alternativas fiables a las huellas dactilares. Ahora a través de un nuevo algoritmo de reconocimiento de forma llamado “image ray transform” las orejas se podrían usar como huellas dactilares, según un estudio presentado en la IEEE Cuarta Conferencia Internacional sobre Biometría.

Bases de datos de huellas dactilares de agencias de gobierno de los EE.UU. solo almacenan los registros de más de 100 millones de personas, pero las huellas pueden borrarse o callarse debido al trabajo duro o repetitivo. Con la llegada de la visión por computador, los investigadores y las industrias están buscando biométricas más fáciles y más robustas.

“Cuando naces tu oído está completamente formado. El lóbulo desciende un poco, pero en general sigue siendo el mismo. Es una excelente manera de identificar a las personas “, dijo Mark Nixon, científico en la Universidad de Southampton y líder de la investigación.

La tecnología puede identificar un oído una y otra vez con un 99,6 por ciento de exactitud. Su acción consiste en liberar un algoritmo ray-producing sobre una imagen para buscar curvas características. Cuando un rayo encuentra uno, el software dibuja esa parte y repite el análisis. En unos pocos cientos o miles de ciclos, se dibuja la oreja más que cualquier otra estructura de la cara. A partir de ahí, otro programa convierte las curvas en un conjunto único de números, algo que podría ser utilizado como una identificación basada en el oído.

Nixon reconoce algunas limitaciones del sistema, incluido el vello de las orejas, las condiciones de iluminación, y los diferentes IDs  generados desde diferentes ángulos. Sin embargo el oído externo puede llegar a ser una de las más precisas y menos intrusivas formas para identificar a las personas.

“Hay un poder real en el uso de la apariencia de una oreja para el reconocimiento por computadora, en comparación con el reconocimiento facial. Esto es equivalente o incluso mejor “, dijo el científico Kevin Bowyer de Notre Dame, que está llevando a cabo su propia tecnología de reconocimiento de oído y no está involucrado con el trabajo de Nixon. “Si tienes una imagen de perfil de alguien, esto es una gran manera de usarlo.”

Trazos hechos por el algoritmo “image ray transform".

Carl Sagan, 76 aniversario de su nacimiento

“El cosmos es todo lo que es, todo lo que fue y todo lo que será. Nuestras más ligeras contemplaciones del cosmos nos hacen estremecer: Sentimos como un cosquilleo nos llena los nervios, una voz muda, una ligera sensación como de un recuerdo lejano o como si cayéramos desde gran altura. Sabemos que nos aproximamos al más grande de los misterios”

Descanso para el CERN

El centro de investigación de partículas europeo, CERN, anunció que hara recortes del presupuesto lo que forzará a cerrar temporalmente sus aceleradores por un año en el 2012, pero esto no quiere decir que el LHC se  verá afectado. El CERN aseguró que su iniciativa de estudiar los orígenes del cosmos seguirá según los planes.

Sin embargo, postergará un año las actualizaciones de la intensidad de las colisiones de las particulas en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), hasta el 2016, por lo cual los científicos deberán esperar más tiempo para que los experimentos recolecten más datos a una mayor velocidad.

El CERN había anunciado que el LHC no operaría en el 2012 “por razones puramente técnicas”. Sin embargo luego esclareció que cerraría todos sus aceleradores mientras dirige sus recursos a la investigación que consideran más esencial. “Todo el complejo de aceleradores del CERN cerrará durante un año”, dijo el instituto en un comunicado. “La administración considera que este es un buen resultado dada la actual situación financiera”, agregó.

Lamentable esta situación ya que se suma a los múltiples retrasos que ha sufrido el LHC desde su inauguración. Esperemos un día verlo a toda a su capacidad para conocer los misterios que nos guarda el universo y sobre todo descubrir el elusivo  bosón de Higgs .

LHCb/Maximilien Brice CERN