Hablando Con Científicos - Cienciaes.com

Ya casi nadie discute que nuestra contribución al aumento de gases de efecto invernadero son el principal factor desencadenante de unas variaciones climáticas que se van notando en muchos lugares de la Tierra. Solemos escuchar que el Cambio Climático es un fenómeno global en el que se habla de hipotéticas subidas del nivel medio de los océanos, elevaciones medias de temperatura de uno o dos grados o incremento de fenómenos adversos como huracanes, tornados, inundaciones o sequías. Esta visión planetaria hace que, a veces, nos parezca que es un problema lejano y poco apremiante. Sin embargo, el cambio climático ya está aquí y sus consecuencias se están haciendo notar, no solamente en el clima sino también en nuestra salud ¿Cuáles son los efectos del cambio climático en la salud humana? Hoy, Jorge Laborda comenta algunos de los datos e hipótesis que se manejan en la búsqueda de respuestas.

Un cometa, en su acercamiento al Sol, va sufriendo cambios inducidos por la radiación del Astro Rey. Como consecuencia del aumento de temperatura, parte del agua helada que almacena en su interior se sublima y crea bolsas de gas que, a veces, revientan formando enormes géiseres que siembran el entorno de partículas de distintos tamaños. Esas partículas acompañan al cometa en su deambular formando una nube neblinosa que lo envuelve y generando una vistosa cola. Julia Marín Yaseli de la Parra, ingeniera en el segmento de Operaciones en superficie de Ciencia de Mars Express, estudió las imágenes de partículas cometarias obtenidas por la cámara OSIRIS y otros instrumentos de la sonda Rosetta, un ingenio espacial de la ESA que siguió al cometa 67P/Churiumov-Guerasimenko en su deambular alrededor del Sol los años 2014 y 2015. Hoy nos cuenta su experiencia y los resultados de la investigación.

En esta segunda entrega sobre la Tabla Periódica de los Elementos, Fernando Carrillo Hermosilla cuenta la historia de algunos de los elementos conocidos, menciona especialmente tres, el platino, el vanadio y el wolframio, cuyo descubrimiento está ligado a España y a Latinoamérica. La Tabla Periódica se ha ido ampliando a lo largo de sus 150 años de historia con el añadido de elemantos nuevos. En estos momentos se conocen 118 elementos distintos con propiedades que el sabio ruso supo vislumbrar, pero con aplicaciones que ni siquiera pudo soñar. Muchos de los elementos descubiertos después de la muerte de Mendeleyev se crearon artificialmente en aceleradores de partículas y otros muchos, de nombres raros y poco conocidos, forman, aunque no lo sepamos, parte inseparable de nuestras vidas, los llevamos con nosotros en nuestros teléfonos inteligentes y en multitud de dispositivos de uso diario.

La Tabla Periódica de los Elementos es uno de los avances más impresionantes de la historia de la Ciencia. Fue propuesta en 1869 por el químico ruso Dmitri Ivánovich Mendeléyev y ofrecía un visión ordenada de los 63 elementos químicos conocidos en aquel momento. Ahora, 150 años después de su publicación, la tabla propuesta por el científico ruso se ha ampliado y completado notablemente para albergar los 118 elementos conocidos, aunque conserva el espíritu inicial. Hoy, comenzamos una serie de dos capitulos en los que el profesor Fernando Carrillo Hermosilla, profesor de química inorgánica en la Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas de Ciudad Real, UCLM, va a hablar de la historia de la química utilizando la Tabla Periódica como base del relato.

Las plantas tienen enemigos naturales que, bien en forma de enfermedad o parasitismo, interaccionan con ellas. Carmen Fenoll y su grupo de investigación estudian las interacciones que se producen entre los nematodos endoparásitos y las raíces de algunas plantas. Estos nematodos son gusanos diminutos con un poder impresionante sobre el genoma de las células. Algunas especies infectan las raíces y “piratean” el complejo mecanismo genético de algunas de las células vegetales en su beneficio. No modifican le genoma de las células, pero sí su actividad; despiertan ciertos genes dormidos y desactivan otros, alterando así el comportamiento de las células de la planta hasta convertirlas en esclavas del parásito. Esta es una de las investigaciones que hoy nos explica Carmen Fenoll, Investigadora en el Departamento de Ciencias Ambientales en la Facultad de Ciencias Ambientales y Bioquímica de la UCLM en Toledo.

El hidrógeno es un elemento químico más abundante del Universo. En estado puro, aquí en la Tierra, forma un gas tan liviano y reactivo que no puede existir en estado libre, sin embargo, sus átomos abundan combinados con otros formando agua, amoniaco, hidrocarburos y muchísimas otras sustancias. En presencia de oxígeno, el hidrógeno reacciona violentamente generando agua y energía, una reacción que abre las puertas a su uso para fines energéticos. El hidrógeno requiere un gasto de energía para su obtención a partir del agua o de hidrocarburos, una energía que puede ser recuperada después haciéndolo reaccionar de nuevo con el oxígeno. Por esa razón, se dice que el hidrógeno es un vector energético. Paula Sánchez Paredes es catedrática de química en la UCLM e investigadora del proyecto HIDROAM para la producción de hidrógeno a partir del amoniaco.

La quimifobia se define como un prejuicio, manía o miedo irracional a la química. Esta definición, que representa un sentimiento muy extendido hacia todo aquello que huele a química, no tiene mucho sentido porque la química está en todo lo que nos rodea. Toda la materia está hecha de átomos que se agrupan en moléculas para formar desde el agua que bebemos, hasta nuestro ADN. Así pues, tener fobia a la química es, en cierto modo, tenernos manía a nosotros mismos. Hoy hablamos de quimifobia con María José Ruiz García, profesora en la Facultad de Ciencias Ambientales y Bioquímica de la Universidad de Castilla – La Mancha, en Toledo, y coordinadora de Ciencia a la Carta.

Nuria Álvarez Crespo, investigadora con una Research Fellowship en ESAC, el Centro Europeo de Astronomía Espacial, estudia objetos extraños, distantes y poseedores de descomunales energías, llamados “blázares”. Nuria comienza su explicación invitándonos a un viaje de esos que solamente la imaginación hace posibles. Embarcamos en la Tierra, nos alejamos rápidamente del Sistema Solar, dejamos atrás la Vía Láctea y todas las galaxias que componen el Grupo Local hasta adentrarnos en un Universo habitado por miles de millones de galaxias. Es un viaje hacia atrás en el tiempo porque la luz que nos guía, la que llega a la Tierra, ha viajado por el espacio intergaláctico durante miles de millones de años y nos ofrece una fotografía que es más antigua, cuanto más lejos observamos. Entre la extraordinaria multitud de objetos galácticos buscamos un tipo concreto, llamado blázar, que, gracias a la enorme energía que desprende, nos permite indagar en tiempos remotos de la historia del Universo.

Según la organización Mundial de la Salud, en 2017, que es el último año del que se tienen datos globales, 36,9 millones de personas convivían con el virus VIH, causante del Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida, el SIDA. Tan solo durante aquel año se habían producido 1.800.000 nuevos infectados y 940.000 personas murieron por causas derivadas de la enfermedad. Son datos impresionantes pero, lo que más Impresiona es que, después de tantos años de investigación, aún no se haya encontrado la cura definitiva. Hoy Jorge Laborda explica cómo se desarrolla la infección por el virus VIH y las razones por las que es tan difícil combatirlo. Plantea el problema desde un punto de vista muy interesante: La evolución.

Los virus y las bacterias habitan en todos los ecosistemas de la Tierra y sus habilidades para propagarse de un extremo a otro del planeta van más allá de lo que podía imaginarse, según se desprende de las investigaciones de Isabel Reche, nuestra invitada hoy en Hablando con Científicos. Muestras de partículas que caen del cielo en las cimas de Sierra Nevada, en Granada, han permitido averiguar que, cada día, en cada metro cuadrado de terreno, caen entre 260 y 7.000 millones de virus y entre 3 y 80 millones de bacterias. El estudio ha permitido recoger y analizar los microorganismos existentes en las partículas que se depositan en el suelo procedentes de las capas altas de la atmósfera y conocer procedencia gracias a los datos de circulación atmosférica. El resultado no deja lugar a dudas, los microorganismos procedentes de regiones lejanas caen sobre nosotros cada día como una fina y persistente lluvia.

Entre la enorme cantidad de objetos que abundan en el Universo, algunos tienen emisiones de energía de magnitud descomunal. Uno de esos fenómenos más violentos sucede cuando un agujero supermasivo está rodeado de un enorme disco de materia que va cayendo hacia él, entonces emite un haz de partículas muy energético que, si apunta directamente hacia la Tierra, se conoce como “blázar”. El telescopio espacial Fermi, lanzado en 2008 fue diseñado para detectar los fotones gamma generados por los blázares y otros fenómenos cósmicos violentos para calcular su energía y posición en el firmamento. Con los datos obtenidos durante sus años de observación, los científicos de la Colaboración Fermi-LAT, donde Alberto Domínguez es Coordinador del Grupo de Blázares y Núcleos Galácticos, han elaborado y publicado una serie de mapas que muestran la imagen completa de los fenómenos más violentos del Universo.

Los ordenadores están cada día más presentes en nuestras vidas. No solamente nos ayudan a realizar las más diversas tareas, sino que van ganando terreno en la mayoría de las actividades que, hace muy poco, eran consideradas exclusivamente humanas. Estas máquinas, cada vez más sofisticadas, escrutan el entorno con sistemas que imitan a nuestros sentidos, pero con capacidades ampliadas que los superan en ciertos aspectos. Uno de los sentidos más ampliamente utilizados y mejorados por los ordenadores es el de la vista. Hoy hablamos de la visión por computador con Gloria Bueno. Gloria es profesora en la ETSI Industriales de Ciudad Real, Universidad de Castilla La Mancha, dirige el Grupo de Visión por Computador y Sistemas Inteligentes (VISILAB). En VISILAB se llevan a cabo desarrollos de aplicaciones en biomedicina, videovigilancia, biometría, interacción hombre-máquina e interacción hombre-robot.

Hoy viajamos hasta Marte porque allí, en un paraje llano y desolado del ecuador que lleva por nombre Elysium Planitia, reposa la nave InSight de la NASA desde el pasado 26 de noviembre de 2018. En estos momentos la nave está poniendo a punto sus instrumentos, desplegando algunos, calibrando otros, preparándose para lo que será su objetivo fundamental: estudiar el interior del Planeta Rojo. Nuestro invitado, José Francisco Moreno, ha dirigido al estudio y desarrollo de instrumentos destinados a conocer las condiciones meteorológicas de Marte y es el ingeniero principal del instrumento TWINS, situado en InSight. El cometido de TWINS es, básicamente, medir el viento y la temperatura de Marte en el lugar de descenso y aportar información ambiental al conjunto de experimentos de InSight.

La humanidad va sembrando la Tierra de recuerdos de su paso por ella y la arqueología es la ciencia que lucha por sacarlos a la luz y recuperar la historia perdida. Como sucede con otras ramas del conocimiento, las nuevas tecnologías ayudan a los arqueólogos en sus investigaciones. Encontrar los indicios de una ciudad perdida en el desierto o en la selva, obtener imágenes e interpretarlas de forma que revelen la existencia de los restos enterrados antes de excavar y estudiar la composición de los pigmentos de una pintura rupestre o de un mosaico antiguo son algunas de las posibilidades que las modernas técnicas imagen y teledetección ofrecen a los arqueólogos. José González Piqueras y su equipo del Grupo de Teledetección de la UCLM explica hoy cómo las imágenes obtenidas mediante satélite, drones o in situ, sirven de apoyo en las investigaciones arqueológicas.

Nuestra vida se desenvuelve entre un mar de interacciones entre la luz y la materia. La luz es una mezcla de frecuencias electromagnéticas que, en el rango visible, nuestro cerebro interpreta como colores. La óptica estudia el comportamiento de la luz con la materia cuando el tamaño de los objetos es grande, pero si queremos analizar cómo se comportan las ondas luminosas cuando inciden en objetos de tamaños nanométricos, es decir de un tamaño semejante a la longitud de onda de la luz, hablamos de “nanofotónica”. Alejandro Martínez Abiétar, investigador en el Centro de Tecnología Nanofotónica de Valencia, habla de las posibilidades de los nuevos materiales nanofotónicos en campos como la energía, la biología o las comunicaciones.

El primer transistor, que vio la luz en 1947, medía de varios centímetros y constaba de una pieza triangular de plástico, con conectores de oro, en contacto con un cristal de germanio situado sobre una placa metálica. Todo el conjunto estaba inmerso en un entramado desordenado de cables y alambres que le daban un aspecto de escultura surrealista. Pronto, el transistor se convirtió en el elemento básico de los circuitos electrónicos y tuvo un ascenso meteórico. A medida que pasaba el tiempo, los técnicos lograban diseñar dispositivos más y más pequeños, gracias a los cuales se pudieron construir microprocesadores más potentes y baratos. Esa miniaturización permitió el desarrollo de ordenadores personales, portátiles, teléfonos móviles, tablets, etc. Actualmente se logran integrar hasta 2.000 millones de transistores en un centímetro cuadrado. Sin embargo, la progresión tiene un límite, aquel que imponen las moléculas y los átomos. Alvar Rodríguez Garrigues, habla de los transistores que permitirán afrontar

Cuando un terremoto de gran magnitud azota una región de la Tierra, las imágenes muestran, además de los múltiples dramas personales, una variedad enorme de daños materiales: edificios derrumbados, estructuras dañadas, paredes agrietadas, etc. Cuando superamos el estado de shock, siempre nos llama la atención cómo las distintas edificaciones han reaccionado ente el temblor. Mientras unas parecen intactas o presentan tan sólo unas cuantas grietas, pero se mantienen en pie, otras se han derrumbado totalmente, llevándose, a veces, la vida las personas que tuvieron la mala suerte de estar bajo su techo ¿A qué se debe tan distinto comportamiento? Nuestro invitado, Jesús Donaire Ávila, investigador de Ingeniería de Estructuras en la especialidad de Ingeniería Sísmica explica algunas de las múltiples causas que pueden precipitar un derrumbamiento de un edificio y las distintas propuestas técnicas que existen para hacer sismorresistente a una edificación.

Pedro González Marhuenda habla de los antiguos egipcios adoradores del Sol (Atón); comenta el razonamiento con el que Ptolomeo defendía su idea de la infinitud de la velocidad de la luz; nos invita a imaginar a Galileo intentando medir esa velocidad con lámparas de aceite; describe cómo Roemer logró hacer los primeros cálculos, observando los movimientos de los satélites de Júpiter; explica cómo fueron las primeras propuestas sobre la naturaleza de la luz cómo ondas en el éter o como partículas que viajan por el espacio, como defendía Newton, etc. Así, paso a paso, a lo largo de la conversación logramos comprender cómo aquellos lejanos intentos de explicación fueron evolucionando al mismo tiempo que surgían novedosas visiones, como la teoría electromagnética, la relatividad, la mecánica cuántica o la electrodinámica cuántica, teorías que ahora son imprescindibles para nuestro actual conocimiento sobre la naturaleza de la luz.

En la naturaleza, el peligro viene casi siempre de la mano o de la zarpa de un depredador y cuando alguien te mira pensando que eres comida, lo más inteligente estar vigilante y mantenerse a distancia. Una huida a tiempo es una victoria, la vida salvaje no entiende de valientes y cobardes. Mario Díaz, investigador en el Departamento de Biogeografía y Cambio Global del Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC, junto a un largo panel de científicos, ha estado observado el riesgo que asumen las aves en distintos lugares y situaciones por un método tan ingenioso como simple: “espantar pájaros”. El estudio publicado en Scientific Reports, utiliza la medidas de las distancias de huida de 10.877 individuos, de más de 20 especies de aves migratorias, observadas por científicos y aficionados a la ornitología repartidos por distintos lugares de Europa, Oriente Próximo y África, para evaluar los riesgos que asumen las aves según su especie y el momento vital en el que se encuentran.

En cualquier edificio, ya sean viviendas, oficinas o fábricas existen multitud de elementos que consumen energía: aparatos de aire acondicionado y de calefacción, sistemas de iluminación, ordenadores, etc. Además, las personas circulan por las distintas estancias, respiran y liberan CO2, abren y cerran puertas o ventanas, encienden o apagan las luces y se concentran en lugares determinados ¿Cómo se puede gestionar la energía del edificio de manera que su consumo sea óptimo? Las redes de sensores pueden medir esas variables y permiten gestionar los datos para convertir el lugar en un edificio inteligente. A estas redes se suma Internet porque permite que las cosas que utilizamos en la vida normal se comuniquen entre sí. Esto es lo que se conoce como el “Internet de las Cosas”. Hablamos con Teresa Olivares Montes, Investigadora en el Instituto de Investigación en Informática de la UCLM