26 jul 2009

El Mago Olvidado: Nikola Tesla

Buen día a todos queridos lectores del Uróboro de Kekulé, en esta ocasión les escribo un artículo muy especial. ¿Recuerdan algunos de Ustedes cuando se les preguntaba en su infancia (y algunos en la actualidad) quién es su superhéroe favorito o a qué individuo admiran más? Bueno, en lo personal me provoca un sentimiento semejante escribir éstas líneas sobre el científico cuya labor y trayectoria me impresionan de sobremanera. Visionario, metódico, autodidacta, trabajador y su sorprendente capacidad analítica son algunas de las virtudes que le llevaron a proponer las bases de la radio, rayos X, comunicación sin cables (internet o satélites), resonancia y su logro más reconocido pero no más importante: la Corriente Alterna (AC). Nikola Tesla fue un científico solitario y con hábitos excéntricos: no le gustaba estrechar las manos de sus colegas y prefería trabajar por su cuenta en sus proyectos, entre otros.

Nikola Tesla encabezó, junto con su antiguo jefe, Thomas Alba Edison, una de las batallas más grandes de la ciencia titulada "La Guerra de las Corrientes "(Corriente Directa DC vs Corriente Alterna) AC en donde ambos expresaban sus mejores argumentos para utilizar su mecanismo en la temprana distribución de la electricidad en Estados Unidos de América. Nikola Tesla, subestimado por Edison, era ignorado e insultado por sus ideas revolucionarias cuando trabajaba en la "Continental Edison Company". Al final de la guerra los mecanismos de Corriente Directa, propuestos por Edison, se tornaron obsoletos y los generadores AC comenzaron su auge, manteniéndose en la actualidad. Ambos científicos rechazaron su nombramiento al Nobel de Física por sus aportaciones a la creación de la Radio al saber que compartirían en nombramiento, resultando Marconi el único poseedor del distinguido premio.

Si bien, las aportaciones científicas de Tesla han sido numerosas, su mayor obra de ingeniería es el Wardenclyffe (imagen izquierda). Un invento incompleto que, quizás, sale de la percepción e imaginación de cualquiera lector (incluyéndome) y que raya en la fantasía. Su propósito consistía en generar energía que se transmitiría a través de la ionósfora (espacio terrestre que transporta energía) y que llegaría a un receptor que transformaría la energía. Si éste invento hubiese llegado a concretarse, no requeriríamos de cables para transmitir la energía y cualquiera podría hacerse de ella. La comunicación (internet, radio, teléfono) sería ilimitada y los adelantos tecnológicos de la actualidad serían obsoletos. Sin embargo, son palabras grandes para una sola persona que carecía de amistades y de financiamiento. El Wardenclyffe nunca llegó a utilizarse para su propósito y ahora cumple su papel como elemento recurrente en cómics y novelas de ciencia-ficción.

Finalmente, no se me ocurre una mejor manera de concluir éste artículo que con la anécdota que el mismo Tesla le contó personalmente a John O'Neil, un historiador que abordó su vida.

Nikola Tesla había alimentado pichones por años. Entre ellos, existía un pichón hembra que sobresalía de las demás y que solía seguir al científico a todos lados y Tesla no pudo evitar encariñarse con ella. Como él le expresó a O'Neil "Sí, amé a ese pichón, la amé como un hombre ama a una mujer, y ella me amaba también"; Nikola Tesla cuidaba y procuraba a la pequeña, cuando ella se enfermaba él mismo la curaba.

Una noche, él yacía en su cama acostado y un ave se aproximó a su ventana para luego llamar su atención tocando su ventana. Tesla sabía la noticia con anticipación: ella estaba muriendo. "Y así, cuando recibí su mensaje, vino una luz de sus ojos, una luz segadora y danzante, más poderosa que cualquiera producida en mi laboratorio". El pichón había muerto y sabía que algo se había ido de su vida...pero también sabía que su trabajo permanecería para siempre en la historia del hombre.

Espero que hayan compartido conmigo el interés y curiosidad por éste gran científico queridos y ávidos lectores del Uróboro de Kekulé. A continuación les dejo un vídeo que resume la vida de Nikola Tesla brindándole, además, un toque Hollywoodense que conmoverá al más ecuánime. ¡Hasta la próxima!



15 jul 2009

Los Fluidos Supercríticos

Cuanto gusto me da volver a saludarlos queridos lectores después de un larga ausencia por motivos de carácter académico que absorbían demasiado mi tiempo, pero estoy de regreso con un interesante nota sobre una clase de fluidos que hasta hace unos días no tenia la más mínima idea de que se traban, comienza la historia...

Me encontraba buscando algunos artículos científicos relacionados con una reacción de transesterificación en el laboratorio de química orgánica del instituto de ciencias básicas de la Universidad Veracruzana, charlaba con mi profesor el Dr. Ricardo Tovar sobre algunos métodos existentes para la extracción de biodiesel cuando el me pregunto si sabía que era un fluido supercrítico, vagas ideas rondaban por mi cabeza pero ninguna parecía correcta, le respondí que no; me explico brevemente de que se trataba y sobre la posibilidad de trabajar con alguno de ellos en nuestras investigaciones.

La chispa de conocimiento se prendió en mi interior y llegado a mi casa me día a la búsqueda para poder comprender que era un fluido supercrítico, por lo que les comparto este breve conocimiento.
Un fluido Supercrítico (FSC) es cualquier sustancia que se encuentre en condiciones de presión y temperatura superiores al punto crítico( el punto crítico es aquel límite para el cual el volumen de un líquido es igual al de una masa igual de valor o, dicho de otro modo, en el cual las densidades del líquido y del vapor son iguales)


En el diagrama las curvas de fusión , sublimación y vaporización muestran las zonas de coexistencia de dos fases. Tan solo hay un punto de coexistencia de tres fases, el llamado punto triple (PT). El cambio de fase se asocia a un cambio brusco de entalpía y densidad. Pero por encima del punto crítico (PC) este cambio no se produce, por tanto, podríamos definir este punto como aquel por encima del cual no se produce licuefacción al presurizar, ni gasificación al calentar; y por ende un fluido supercrítico es aquel que se encuentra por encima de dicho punto.
Poseen unas propiedades típicas, lo que habitualmente se denomina como “un híbrido entre un líquido y un gas”, es decir, puede difundir como un gas, y disolver materiales como un líquido. Los FSC se caracterizan por el amplio rango de densidades que pueden adoptar. Por encima de las condiciones críticas, pequeños cambios en la presión y la temperatura producen grandes cambios en la densidad.

En términos generales, un fluido supercrítico posee propiedades entre las de un gas y de un líquido.
Algunas de sus propiedades son:
  • No existe interfase gas-líquido
  • La compresibilidad isotérmica se hace infinitamente positiva
  • El coeficiente de expansión térmica es infinito y positivo.
  • La entalpía de vaporización es cero
  • Si la densidad se mantiene constante e igual a la densidad crítica la capacidad calorífica a volumen constante tiende al infinito
  • La densidad por encima del punto crítico depende básicamente de la presión y la temperatura, pero en cualquier caso está más cercana a la de los líquidos que a la de los gases.
  • La densidad aumenta si lo hace la presión a temperatura constante y si disminuye la temperatura a presión constante.
  • La viscosidad es mucho más baja que la de los líquidos, lo que le confiere propiedades hidrodinámicas muy favorables
  • La bajísima tensión superficial permite una alta penetrabilidad a través de sólidos porosos y lechos empaquetados.
  • Mayores coeficientes de difusión (difusividad) que en líquidos por lo que la transferencia de materia es más favorable.
Ejemplo de tales fluidos son el CO2, agua, metanol , etano, propanol, etileno, propileno,metanol, etanol y acetona.
Por lo que al usarse como disolvente traen grandes beneficios en los procesos de extracción, ya que al comportarse como un líquido facilita la disolución de los solutos, a la vez que, su comportamiento como gas permite una fácil separación de la matriz. Esto conlleva un proceso de extracción más rápido, eficiente y selectivo que en el caso de la extracción líquido-líquido.
En caso de los biodiesel se de metanol supercrítico permite en síntesis de sin necesidad de utilizar catalizador. Con esta estrategia se evitan algunos de los problemas presentes en la síntesis tradicional (formación de jabones por la presencia de ácidos grasos libres o los inconvenientes de la separación del catalizador). Además se evitan las etapas de separación y purificación con el ahorro económico y energético que esto conlleva.
Por eso la ciencia a optado por estos nuevos fluidos que facilitan muchas reacciones principalmente en sintesis orgánica.
Espero que el conocimiento de este tipo de fluidos les sea de utilidad en su vida, tal vez algunas vez lleguen a trabajar con alguno de ellos.

8 jul 2009

Los Súper Osos de Agua: Tardígrados

Excelente día lectores del Uróboro de Kekulé. Antes de abordar el tema que sugiere el título de la entrada, les ofrezco una disculpa por no haber actualizado nuestro querido blog de divulgación científico en en el periodo que comprende la infame Swine flu hasta ahora, como sabrán, el periodo académico se redujo considerablemente debido a las normas de seguridad propuestas por la SS y, por ende, los exámenes y trabajos en nuestra facultad fueron numerosos y periódicos.

Sin embargo, les tenemos nuevas e interesantes notas que hemos recolectado en nuestra ausencia queridos lectores. La primera de ellas es acerca de unos diminutos animales del filo Ecdysozoa (se les llama así porque crecen por mudas (o ecdisis), es decir, cambiando su exoesqueleto), algunos alacranes y gusanos con extremidades son miembros de este grupo. Sin embargo, por ahora nos conciernen los tardígrados.

Los tardígrados, o de lento caminar, llamados coloquialmente "Osos de agua" (debido a que fueron descritos por primera vez en Alemania como kleiner Wasserbär) son unos diminutos animales eucariotas, el más grande de apenas 0.1mm y la larva más pequeña, apenas salida del huevo, 0.05mm. Pero el interés que crea en los científicos dista de quedarse solamente en el tamaño.

Tal vez hayamos escuchado alguna vez el término de extremófilo en organismos que son capaces de vivir en condiciones ambientales especiales, en donde no cualquiera puede sobrevivir. Los tardígrados parecen haber dominado ésta cualidad; han sido reportados habitando en lugares muy calurosos, en la cima de los Himalayas, bajo capas de hielo e incluso en sedimentos del océano. Debido a sus características (las cuales enunciaré más adelante), han sido catalogados como poliextremófilos. Su capacidad de resistir a las condiciones adversas reside en una peculiaridad de éste organismo; es capáz de suspender su metabolismo (hasta por diez años), tal como una computadora al hibernar, y vivir en un estado deshidratado respaldándose por azúcares no reductores. A éste fenómeno le llamamos Cryptobiosis y al tardígrado que lo sufre le llamamos tun. Cuando un tardígrado se encuentra en su fase de tun, tiene las siguientes características:

  • Temperatura.- Los tardígrados pueden sobrevivir varios minutos al ser calentados a 151ºC o enfriados por varios días a -200ºC o por varios minutos a -271ºC, ¡casi alcanzando el cero absoluto! (-273.15ºC).
  • Presión.- Quizás su característica más atractiva, puede sobrevivir en el vacío y 1200 veces la presión atmosférica. Recientes investigaciones demostraron que son capaces de vivir en el espacio (con radiación) por al menos 10 días y también soportar hasta 6000 atm.
  • Deshidratación.- Los tardígrados sobreviven hasta 10 años en su estado deshidratado.
  • Radiación.- Pueden resistir 5000 y 6200 Gy (el gray se usa para medir la radiación absorbida), provenientes de rayos gamma y de iones pesados respectivamente. Los humanos somos capaces de resistir de 5-10 Gy únicamente antes de morir.
Algunas de éstas propiedades fueron dilucidadas a partir del proyecto TARDIS (Tardigrades in Space), el cual se encarga de estudiar el comportamiento de estos organismos en el espacio gracias a European Space Agency (ESA).

¿Sorprendente verdad? Algunos científicos han encontrado a este organismo fascinante, incluso le han convertido casi en una criatura de fantasía, como es el caso del científico Kenneth W. Cooper, el cual descubrió un tardígrado extinto en un ámbar del Cretáceo y lo describió como Beorn leggi, en honor al personaje Beorn de El Hobbit, de J.R.R. Tolkien, y a su alumno William M. Legg, quien descubrió el ámbar.

Esperando que les haya agradado e impresionado el Super Bear tanto como a un servidor, me despido presentándoles un video en el cual es posible apreciar el andar de un tardígrado, el cual le llevó a ser descrito con su nombre actual.



En los próximos días, un servidor y Juan Callejas nos encontraremos actualizando su espacio de divulgación, el Uróboro de Kekulé, esperando recuperar su valiosa atención e interés por este blog destinado a compartir con todas aquellas mentes curiosas e interesadas por la ciencia y sus novedades. Finalmente, me despido de Ustedes deseándoles un excelente inicio del periodo vacacional y ofreciéndoles como siempre mi agradecimiento por leer su blog de divulgación.

Si deseas colaborar con alguna aportación o sugerencia, puedes escribir a wimblegon@gmail.com y con gusto será tomada en cuenta.

26 abr 2009

Datos importantes sobre la influenza porcina (gripe porcina)

Debido a la epidemia de esta enfermedad en México y sobre todo a la incertidumbre que vive población por el desconocimiento del agente etiologico , aquí le presento un serie de cuestionamientos que aclara su panorama con respecto a la enfermedad, sobre todo sigan las recomendaciones de las Secretaria de salud para tomar medidas preventivas para protegerse de contraer el virus.
¿Qué es la influenza porcina?
La influenza porcina (gripe porcina) es una enfermedad respiratoria de los cerdos causada por el virus de la influenza tipo A, el cual provoca brotes comunes de influenza entre estos animales. Los virus de la influenza porcina enferman gravemente a los cerdos pero las tasas de mortalidad son bajas. Estos virus pueden propagarse entre los cerdos durante todo el año, pero la mayoría de los brotes infecciosos ocurren en los meses finales del otoño e invierno, al igual que los brotes en las personas. El virus de la influenza porcina clásico (virus de la influenza H1N1 tipo A) fue aislado por primera vez de un cerdo en 1930.

¿Cuántos virus de la influenza porcina hay?
Al igual que todos los virus de la influenza, los virus de la influenza porcina cambian de manera constante. Los cerdos pueden estar infectados por los virus de la influenza aviar y humana, así como también por los virus de la influenza porcina. Cuando los virus de la influenza de otras especies infectan a los cerdos, los virus pueden reagruparse (es decir cambiar sus genes) y pueden surgir nuevos virus de la mezcla de los virus de la gripe porcina con los de la gripe humana o aviar. A través de los años, han surgido diferentes variaciones de los virus de la influenza porcina. En la actualidad, hay cuatro subtipos principales del virus de la influenza tipo A aislados de cerdos: H1N1, H1N2, H3N2 y H3N1. Sin embargo, la mayoría de los virus de la influenza aislados recientemente de cerdos han sido los virus H1N1.

Influenza porcina en seres humanos
¿Los seres humanos pueden contagiarse de influenza porcina?
Los virus de la influenza porcina por lo general no infectan a los seres humanos. Sin embargo, han ocurrido casos esporádicos de infecciones de influenza porcina en seres humanos. Por lo general, estos casos se presentan en personas que tienen exposición directa a los cerdos (es decir, niños que se acercan a los cerdos en ferias o trabajadores de la industria porcina). Además, ha habido algunos casos documentados de personas que han contagiado el virus de la influenza porcina a otras. Por ejemplo, en 1988, un presunto brote infeccioso de influenza porcina en cerdos en Wisconsin causó múltiples infecciones en seres humanos y, aunque no ocurrió un brote en la comunidad, se identificaron anticuerpos que comprobaron la transmisión del virus de un paciente a personal de atención médica que habían tenido contacto cercano con él.

¿Con qué frecuencia se registran infecciones de influenza porcina en seres humanos?
En el pasado, los CDC recibían notificaciones de aproximadamente un caso de infección por el virus de la influenza porcina en seres humanos cada uno o dos años en los Estados Unidos; sin embargo, de diciembre del 2005 a febrero del 2009 se han reportado 12 casos de infecciones por influenza porcina en personas.

¿Cuáles son los síntomas de la influenza porcina en los seres humanos?
Los síntomas de la influenza porcina en las personas son similares a los de la influenza estacional común en seres humanos y entre estos se incluyen fiebre, letargo, falta de apetito y tos. Algunas personas con influenza porcina han reportado también secreciones nasales, dolor de garganta, náuseas, vómitos y diarrea.

¿Las personas pueden contraer influenza porcina por comer carne de cerdo?No. Los virus de la influenza porcina no se transmiten por los alimentos. Usted no puede contraer influenza porcina por comer carne de cerdo o sus productos derivados. No hay riesgos si se come carne de cerdo y sus derivados que han sido manipulados y cocinados de manera adecuada. Si se cocina la carne de cerdo a una temperatura interna de aproximadamente 71° C (160° F), se eliminan los virus de la influenza porcina, como también otras bacterias y virus.

¿Cómo se propaga la influenza porcina?
Los virus de la influenza se pueden transmitir directamente de los cerdos a las personas y de las personas a los cerdos. Las infecciones en seres humanos por los virus de la influenza provenientes de los cerdos tienen más probabilidad de ocurrir en las personas que están en contacto cercano con cerdos infectados, como las que trabajan en criaderos de cerdos y las que participan en las casetas de cerdos en las ferias de exhibiciones de animales de cría. La transmisión de la influenza porcina de persona a persona también puede ocurrir. Se cree que esta transmisión es igual a la de la influenza estacional en las personas, es decir principalmente de persona a persona cuando las personas infectadas por el virus de la influenza tosen o estornudan. Las personas pueden infectarse al tocar algo que tenga el virus de la influenza y luego llevarse las manos a la boca o la nariz.

¿Qué información tenemos sobre la transmisión de la influenza porcina de persona a persona?
En septiembre de 1988, una mujer embarazada sana de 32 años de edad fue hospitalizada por pulmonía y falleció 8 días después. El virus de la influenza porcina H1N1 fue detectado. Cuatro días antes de enfermarse, la paciente había visitado una exhibición de cerdos en una feria del condado donde se registraba una enfermedad seudogripal generalizada entre los cerdos.
En estudios de seguimiento, el 76% de los expositores de cerdos a los cuales se les realizaron pruebas presentaron anticuerpos que comprobaron infección por influenza porcina, aunque en este grupo no se detectaron enfermedades graves. Estudios adicionales indicaron que de uno a tres empleados del personal de atención médica que habían tenido contacto con la paciente presentaron enfermedad seudogripal leve y anticuerpos contra la infección de la influenza porcina.

¿Cómo se diagnostican las infecciones por influenza porcina en seres humanos?
Para diagnosticar una infección por influenza porcina tipo A, por lo general se debe recoger una muestra de secreción del aparato respiratorio entre los primeros 4 a 5 días de aparecida la enfermedad (cuando una persona infectada tiene más probabilidad de diseminar el virus). Sin embargo, algunas personas, especialmente los niños, pueden propagar el virus durante 10 días o más. Para la identificación del virus de la influenza porcina tipo A es necesario enviar la muestra a los CDC para que se realicen pruebas de laboratorios.

¿Qué medicamentos existen para tratar a las personas con infecciones por influenza porcina?
Existen cuatro medicamentos antivirales diferentes que están autorizados en los Estados Unidos para el tratamiento de la influenza: amantadina, rimantadina, oseltamivir y zanamivir. Aunque la mayoría de los virus de la influenza porcina han sido sensibles a los cuatro tipos de medicamentos, los siete virus más recientes de la influenza porcina asilados de personas son resistentes a la amantadina y la rimantadina. En la actualidad, los CDC recomiendan el uso de oseltamivir o zanamivir para la prevención y el tratamiento de la infección por los virus de la influenza porcina. Puede encontrar más información sobre las recomendaciones para el tratamiento en el sitio www.cdc.gov/flu/swine/recommendations.htm.

¿Qué otros casos de brotes de influenza porcina hay?
Probablemente el caso más conocido sea el brote de influenza porcina entre los soldados de Fort Dix, Nueva Jersey, en 1976 . Este virus causó pulmonía, demostrada mediante radiografías, a por lo menos 4 soldados y 1 muerte; todos estos pacientes anteriormente gozaban de buena salud. El virus se transmitió a contactos cercanos en un ambiente de entrenamiento básico, y no ocurrió transmisión afuera del grupo de entrenamiento básico. Se cree que el virus permaneció en ese lugar un mes y desapareció. Se desconocen la fuente del virus, la fecha exacta de su ingreso a Fort Dix, los factores que limitaron su transmisión y su duración.
El brote de Fort Dix pudo haber sido causado por el ingreso de un virus de un animal a una población humana bajo estrés en contacto cercano con instalaciones saturadas de gente y durante el invierno. El virus de la influenza porcina tipo A recogido de un soldado de Fort Dix fue bautizado A/New Jersey/76 (Hsw1N1).
¿El virus de la influenza porcina H1N1 es igual a los virus H1N1 de la influenza en seres humanos?
No. Los virus de la influenza porcina H1N1 son antigénicamente muy diferentes de los virus H1N1 de los seres humanos, por consiguiente las vacunas de la influenza estacional para las personas no proporcionan protección contra los virus de la influenza porcina H1N1.

Influenza porcina en cerdos
¿Cómo se propaga la influenza porcina entre los cerdos?
Se cree que los virus de la influenza porcina se transmiten principalmente mediante el contacto cercano entre cerdos y posiblemente mediante objetos contaminados que se mueven entre los cerdos infectados y sanos. Las manadas de cerdos con continuas infecciones de influenza porcina y las manadas que son vacunadas contra esta enfermedad pueden enfermarse de manera esporádica, pueden ser asintomáticas o solo presentar síntomas leves de la infección.

¿Cuáles son los signos de la influenza porcina en los cerdos?
Los signos de la influenza porcina puede ser la aparición súbita de fiebre, depresión, tos (gruñido), secreciones de la nariz y los ojos, estornudos, dificultad para respirar, enrojecimiento o inflamación de ojos y pérdida del interés en la comida.

¿Qué tan frecuente es la influenza porcina entre los cerdos?
Los virus de la influenza porcina H1N1 y H3N2 son endémicos entre las poblaciones de cerdos en los Estados Unidos y es una situación que la industria aborda de manera habitual. Los brotes entre los cerdos se presentan por lo general en los meses de temperaturas frías (finales del otoño y el invierno) y a veces con el ingreso de nuevos cerdos a manadas vulnerables. Los estudios han demostrado que la influenza porcina H1N1 es común entre las poblaciones de cerdos de todo el mundo y que un 25 por ciento de los animales presentan evidencia de anticuerpos de la infección. Los estudios en los Estados Unidos han demostrado que el 30 por ciento de la población de los cerdos sometidos a pruebas han presentado evidencia de anticuerpos por la infección H1N1. Para ser más precisos, se ha comprobado la presencia de los anticuerpos de la infección H1N1 en el 51 por ciento de los cerdos en el norte de la región central de los Estados Unidos.
Las infecciones en las personas por los virus H1N1 de la influenza porcina son poco comunes. En la actualidad, no hay forma de diferenciar en los cerdos los anticuerpos producidos en reacción a la vacunación de los anticuerpos generados ante las infecciones por influenza porcina H1N1.
Aunque los virus de la influenza porcina H1N1 se han encontrado en las poblaciones de cerdos desde por lo menos 1930, los virus de la influenza porcina H3N2 no comenzaron a presentarse entre los cerdos en los Estados Unidos hasta 1998. Los virus H3N2 inicialmente ingresaron a las poblaciones de cerdos por los humanos. Los virus actuales de la influenza porcina H3N2 están estrechamente asociados a los virus H3N2 de los seres humanos.
¿Hay alguna vacuna para la influenza porcina?
Existen vacunas que se administran a los cerdos para la prevención de la influenza porcina. Sin embargo, no hay una vacuna para proteger a las personas contra la influenza porcina. Es posible que la vacuna contra la influenza estacional proporcione protección parcial contra los virus H3N2, pero no contra los virus H1N1 de la influenza porcina.