Page 1


Contenido

Pág. 2

Nuestra ciencia

Andrés Ramírez Morales

Pág. 1

¿Y usted qué opina?

Internet de las Cosas y la nueva era tecnológica

Pág. 3

Pág. 5

Biografía

Albert Abraham Michelson

Artículos y reportajes Las radiaciones ionizantes, sus efectos y aplicación ¿Qué es la simetría?

Flora de Zacatecas Diente de león

Los dispositivos termoeléctricos: El desarrollo de una alternativa energética

Fauna de Zacatecas Torcacita

Lo que puede la ciencia

Pág. 11

Ciencia y técnica del siglo XXI

Pág. 12

Freir alimentos con aceite vegetal requiere de precauciones

Otro aviso sobre las carnes rojas

Agua limpia usando óxido de grafeno

La revolución genética con CRISPR/Cas9


Amigas y amigos, Lectoras, lectores de la revista eek’: reciban un saludo afectuoso en este inicio escolar. Deseamos que este ejemplar sirva de motivación para despertar el interés por conocer y reflexionar más de lo que ocurre en la ciencia y la tecnología, en Zacatecas y en el mundo. En esta ocasión encontrarán un artículo de Internet de las Cosas que nos explica su origen, significado y alcances. Es un tema de mucha actualidad y que escuchamos con frecuencia en el ámbito del desarrollo tecnológico para describir la forma en que los múltiples dispositivos cotidianos adquieren un nuevo potencial de inteligencia cibernética en red. Después encontrarán las secciones usuales. Conoceremos a Andrés Ramírez Morales en Nuestra Ciencia, joven zacatecano quien estudia en la Universidad de Londres y que busca entender mejor la estructura del protón y las interacciones de sus componentes. En la Biografía aprenderemos acerca de Michelson, un científico ruso-americano cuyos experimentos fueron cruciales para conocer mejor la forma y velocidad de la luz. En la sección Fauna de Zacatecas reconocemos a la Torcacita, ave común del norte del Continente Americano y en la sección Flora de Zacatecas, el Diente de León nos recordará, seguramente, las veces que hemos soplado sobre uno para ver volar sus ligeras semillas blancas. En un interesante artículo sobre las radiaciones ionizantes aprenderemos más de sus efectos y aplicaciones y en otro, se discutirá sobre la Simetría y su importancia reconociendo estructuras del Universo. El último artículo habla acerca de Los Dispositivos Termoeléctricos, como el desarrollo de una alternativa energética. La revista termina su contenido en las secciones de Lo Que Puede la Ciencia y la de Ciencia y Técnica del Siglo XXI. Nuestros lectores usuales seguramente ya reconocen la estructura de la revista eek’ y la leerán con mayor fluidez. Ojalá el contenido en esta ocasión les sea de interés para que puedan comentar con otras y otros los temas que aquí se abordan. Miguel A. Alonso Reyes Gema A. Mercado Sánchez

Ariel David Santana Gil Diana Arauz Mercado Agustín Enciso Muñoz Manuel Reta Hernández Jesús Manuel Rivas Martínez María José Sánchez Usón Héctor René Vega Carrillo Nidia Lizeth Mejía Zavala Juan Francisco Orozco Ortega Francisco Javier Anaya García Jesús Antonio Astorga Moreno Antonio Baltazar Raigosa Agustín Enciso Muñoz Manuel Haro Márquez Daniel Hernández Ramírez Julio César López Domínguez Nidia Lizeth Mejía Zavala Sergio Molina Valdovinos Nidia Esther Moreno Cabrera Medel José Pérez Quintana Héctor René Vega Carrillo

Revista eek´(ISSN:2007-4565) Agosto - Septiembre 2016 es una publicación bimestral editada por el Consejo Zacatecano de Ciencia, Tecnología e Innovación (COZCyT). Av. de la Juventud No. 504, Col. Barros Sierra, C.P. 98090, Zacatecas, Zac. México. Tel. (492) 921 2816, www.cozcyt.gob.mx,eek@cozcyt.gob.mx. Editora responsable: Gema A. Mercado Sánchez. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo No. 04-2012-021711542800-102, otorgados por el Instituto Nacional de Derechos de Autor, Licitud de Título y Contenido No. 15706 otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Impresa por la Editorial Martinica S.A. de C.V. Blvd. Calzada de los Héroes 708, Col. La Martinica, León, Gto., C.P. 37500. Este número se terminó de imprimir el 12 de agosto de 2016 con un tiraje de 6000 ejemplares. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Se autoriza la reproducción total o parcial de los contenidos e imágenes, siempre y cuando se cite la fuente y no sea con fines de lucro.

Vol. 5 No. 4

He tenido el gusto y el privilegio de escribir todas las editoriales, a excepción de una, desde el origen de este esfuerzo educativo, en diciembre del año 2011. Hoy termino con esta encomienda pues el 12 de septiembre ocurre el cambio administrativo de gobierno. Termina su periodo el Gobernador Miguel Alonso Reyes y deja la responsabilidad en manos de Alejandro Tello Cristerna. Esta pacífica transición política conlleva también el cambio de manos de la titular del Consejo Zacatecano de Ciencia, Tecnología e Innovación, quien escribe esta editorial. Damos la bienvenida a la renovación que siempre entusiasma por el potencial de mejora y crecimiento. Deseamos que la revista eek’ siga siendo una estrategia posible de frescura en las discusiones educativas en los salones de escuela, en las sobremesas familiares, en los momentos de conversación amistosa de amigas, amigos y colegas. Su intención tiene aún mucho espacio para crecer y mejorar. Yo me siento agradecida de la oportunidad de haber participado, de haber compartido y aprendido con otras personas con interés similar en la educación de la ciencia y en particular de haber podido presentar a las y los lectores esta revista educativa mediante la editorial. Agradezco a quienes escriben, editan, diseñan y nos leen; a quienes nos sugieren modificaciones, o a quienes señalan nuestros yerros o que señalan destinos más atinados. También a quienes nos motivan con su ánimo y gentileza de comentarios positivos. Agradezco la oportunidad que me dio el Gobernador Miguel Alonso Reyes para dirigir al COZCyT desde el año 2010 y de hacerlo disfrutando la tarea de promover mejores condiciones para la ciencia, la tecnología y la innovación en Zacatecas. Agradezco a todas las personas que me acompañaron en esta importante encomienda profesional que realicé poniendo en juego toda mi capacidad profesional, con pasión incansable y con buena fe. Saludos con afecto y respeto a cada persona que lee y promueve la revista eek’. Gema A. Mercado Sánchez Directora General del COZCyT Zacatecas, Zac


¿y usted qué opina?

Internet de las cosas y la nueva era tecnológica Manuel Haro Márquez caxcan70@gmail.com

H

ace algunas décadas, el 19 de abril de 1965 para ser exactos, el Co-Fundador de Intel, Gordon Earl Moore, afirmaba que la evolución de la tecnología, y en específico en dispositivos como los procesadores de las computadoras, iba a tener una tendencia hacia el fortalecimiento en las capacidades de cómputo, relacionado a que se irían incrementando la cantidad de transistores que integraban dicho hardware. Lo interesante era que citaba que a pesar del crecimiento en sus recursos tecnológicos sus dimensiones se irían reduciendo de forma increíble. Como resultado de esa evolución tecnológica, el día de hoy contamos con capacidades de cómputo en dispositivos de dimensiones muy prácticas que permiten el desarrollo de prototipos tecnológicos que ofrezcan servicios y soluciones de gran beneficio; microcontroladores y micropocesadores robustos forman parte de una gran gama de líneas tecnológicas como lo son el BigData, cómputo en la nube, virtualización, seguridad, sensores, drones, robótica, aplicaciones móviles y que conjuntamente consolidan uno de los avances tecnológicos de mayor tendencia a nivel global: el Internet de las Cosas (IoT).

¿Y usted qué opina?

El Internet de las Cosas, como concepto, se refiere a la interconexión digital de objetos cotidianos a Internet. También se maneja un concepto alternativo que plantea que es el momento en el tiempo en el que se conectarán a Internet más objetos que personas. Gracias a la evolución tecnológica, esos objetos contienen tecnología integrada que permiten adquirir y transmitir datos. El IoT es considerado por algunos expertos como “La tercera ola en el desarrollo del Internet”; durante la década de los 90’s se conectaron 1 billón de usuarios y para la década del 2000, que se caracterizó por tecnología móvil, se conectaron otros 2 billones. Han estimado que el Internet de las Cosas tenga el potencial de conectar y superar los 28 billones de “cosas” a través del Internet para el 2020 yendo desde pequeños sensores hasta automóviles muy avanzados.

1

Existen factores importantes que nos han posicionado en un escenario tecnológico tan sorprendente como el actual. Para empezar, por las facilidades que existen para tener acceso a tecnologías como sensores, equipos de cómputo robustos, acceso a internet de alta velocidad y teléfonos inteligentes que potencian de sobremanera los impactos de proyectos de IoT. Ante este gran horizonte se nos presentan nuevos retos que deben estar todos focalizados en un objetivo global común: De-

sarrollar soluciones tecnológicas que tengan un valor adicional para cualquier persona, proyectos que beneficien a cualquiera, incluso aquellos sin habilidades, para el aprovechamiento de la tecnología y buscar siempre elevar el nivel de vida de todos. Hay grandes estrategias sobre las cuales en todo el mundo se basan los esfuerzos para el desarrollo de proyectos de alto impacto y que son fortalecidos por el Internet de las Cosas. Un punto clave es enfocarnos en nuestro entorno cercano para identificar las carencias, debilidades y oportunidades de innovación para el desarrollo de dichos proyectos, para el caso de Zacatecas debemos considerar: • • • • •

Agricultura, minería, ganadería, arte y turismo. Ciudades inteligentes. Hogares y oficinas inteligentes. Biotecnología y salud. Gestión de energías alternativas.

El gran reto es fortalecer la cultura de participación y colaboración ciudadana, empresarial y social que nos permita integrar el enfoque desde todos los puntos de vista. También permitirá conocer los sectores en los que más valor puede generar proyectos tecnológicos y, obviamente, fortalecer sectores con avances importantes sobre los cuales aplicar estrategias de innovación. Las grandes ventajas de nuestro mundo actual entre redes de sensores y tecnología pueden reflejarse en soluciones productivas para mejorar siempre la vida de todos. Le evolución tecnológica de nuestros días presenta nuevos paradigmas. Para lograr el aprovechamiento óptimo de la gran cantidad de información que se tiene disponible y para lograr un beneficio de valor, ya se posicionan sorprendentes desarrollos como lo son la computación cuántica. Con nuevos materiales sintéticos e incluso naturales que permiten concebir mejores dispositivos electrónicos y elementos muy complejos como los bits cuánticos, que revolucionan la gestión de información, las telecomunicaciones, la seguridad informática, la computación analítica e incluso, los comportamientos humanos. Con la computación cuántica aplicada a soluciones tecnológicas como el BigData, minería de datos, cómputo en la nube, procesamiento de señales, seguridad en información e infraestructura, garantizan un futuro de grandes ambientes inteligentes basados en inteligencia artificial, realidad aumentada y vehículos autónomos, entre los más conocidos. Referencias http://science.howstuffworks.com/terraforming.htm http://www.esa.int/esl/ESA_in_your_country/Spain/Rosetta_-_Resumen_ de_la_mision_-_Factsheet


NUESTRA CIENCIA Nidia Lizeth Mejía Zavala nmejia@cozcyt.gob.mx

Andrés

Ramírez Morales

A

ndrés nació el 12 de abril de 1988 en la ciudad de Zacatecas. Durante la secundaria, él tenía muy claro que sus materias favoritas eran la física, la química, la biología y las matemáticas. Debido a éste interés y gracias al apoyo de su padre y a sus deseos de saber más sobre lo que pasaba a nuestro alrededor, decidió estudiar física. En 2011, Andrés se tituló de la licenciatura en física en la Unidad Académica de Física de la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAZ), donde obtuvo mención honorífica por su tesis: Estudio de las características del efecto Stark cuántico confinado en pozos cuánticos gaussianos. Durante este tiempo tuvo la oportunidad de redactar su primer artículo: Improvement of the quantum confined stark effect characteristics by means of energy band profile modulation: The case of gaussian quantum wells, publicado en la revista Journal of Applied Physics; así como asistir a una estancia de investigación en la Ciudad de México. También pudo brindar, para el Centro de Aprendizaje y Servicios Estudiantiles (CASE) de la UAZ, tutorías a estudiantes de física y matemáticas. Además logró obtener mención honorífica en el Concurso de Investigación Científica José Árbol y Bonilla. Dado que su interés en la física fue aumentando, ingresó al posgrado en ciencias físicas del Instituto de Física de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), misma que culminó en 2014 con su tesis: Manipulación y transporte de espín de neutrones lentos para el estudio de la violación de paridad en la captura de neutrones por 3He, con la cual obtuvo El Premio Juan Manuel Lozano Mejía, que brinda la UNAM a estudiantes con excelentes trabajos de tesis.

A sus 28 años, Andrés ha publicado 3 artículos; ha asistido a tres escuelas de verano, 2 en la Ciudad de México y una en Reino Unido; ha presentado 6 posters en diferentes estados de la República y 1 en el extranjero; ha sido moderador en el Congreso QCD@LHC en la Universidad de Londres y ha participado en el Congreso ATLAS UK 2016 en la Universidad de Sheffield. También ha tenido la oportunidad de realizar 5 estancias de investigación, 2 en México, 2 en Estados Unidos y la última, la está llevando a cabo en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) en Ginebra, Suiza. Actualmente, Andrés está realizando su doctorado en el Centro de Investigación de Partículas Elementales de la Universidad de Londres. Su investigación está enfocada al estudio de la estructura del protón (partícula que conforma el núcleo del átomo). En particular, dicho proyecto consiste en estudiar la interacción de unas pequeñísimas partículas, llamadas quarks, localizadas en los protones, a un rango de energía muy alto. Para efectuar lo anterior, se tienen que separar los quarks, lo cual se logra haciendo chocar un protón con otro mediante un acelerador de partículas. Andrés sabe que es muy importante entender lo que pasa en la naturaleza y está seguro que, en algunos años, la investigación que actualmente realiza mejorará la calidad de vida del ser humano; así como las ondas electromagnéticas lo hicieron en su tiempo, ya que su finalidad es dar a conocer, de una manera más profunda, cómo está conformado el protón. Le deseamos éxito en todos sus proyectos.

NUESTRA CIENCIA

2


A

mediados del siglo XIX, el físico escocés James Clerk Maxwell propuso que la luz era una onda transversal. Sin embargo, resultaba difícil imaginar a una onda transmitiéndose en el vacío, sin algún medio elástico que le permitiera propagarse. Apoyándose en la teoría de Cristian Huygens, se postuló que la luz podría estar propagándose sobre una sustancia hipotética extremadamente ligera que ocupaba todo el espacio como un fluido, a la cual se le llamó éter. Maxwell ideó entonces un experimento para medir la velocidad de la Tierra con respecto al éter, utilizando haces de luz. Consistía en dividir en dos un rayo de luz y enviar cada uno de los rayos resultantes a realizar un viaje entre dos espejos, con un conjunto de espejos alineados en la dirección del movimiento de la Tierra a través del espacio (y supuestamente del éter) y otro, formando ángulos rectos con el primero. Después de rebotar, entre sus respectivos espejos, los rayos de luz podían reunirse de nuevo e inferir mutuamente. Si el experimento se organizaba de tal modo que cada rayo de luz cubriera la misma distancia, entonces, debido al movimiento de la Tierra a través del éter, deberían invertir tiempos diferentes en recorrer sus trayectorias y acabarían por desfasarse el uno con respecto al otro. El desafío que implicaba la realización de este experimento fue asumido por el físico estadounidense Albert Abraham Michelson. Albert Michelson nació en el Imperio Ruso el 19 de diciembre de 1853, pero su familia emigró a Estados Unidos dos años después. Creció en la ciudad de San Francisco e ingresó a la Academia Naval (a la cual regresaría durante la Primera Guerra Mundial para desarrollar un telémetro), donde obtuvo el grado de oficial. Durante su carrera, Michelson trabajó para diversos departamentos de física (en Ohio, Massachusetts, Chicago, Pasadena y la Academia Naval), debido al instinto especial que parecía poseer en esta ciencia, el cual le valió la publicación de artículos científicos clásicos en la óptica. Durante su estadía como profesor en la Case School of Applied Science en Cleveland, Ohio; conoció al profesor Edward Morley, quien resultaría crucial para su futuro científico, pues lo ayudaría a crear el interferómetro, su invento más trascendente.

Albert Abraham

Michelson BIOGRAFÍA

(1852–1931)

3

Francisco Javier Anaya García francisco.anaya@fisica.uaz.edu.mx

Mediante la invención del interferómetro descubrieron con gran precisión que la velocidad de la luz tiene el mismo valor independientemente de la dirección del movimiento de la Tierra, al encontrar que no había pruebas de que la Tierra se moviera con relación al éter. Realizaron el experimento en distintos momentos del año (en diferentes puntos de la órbita de la Tierra alrededor del Sol), a distintas horas del día (diferentes estadios de la rotación terrestre) y siempre se obtenía la misma respuesta: no se producía interferencia alguna entre los rayos de luz. El interferómetro, además, permitía medir distancias con mayor precisión en términos de las longitudes de onda de las líneas espectrales de los elementos. La innovación del interferómetro provocó un impacto tal que el Comité Internacional de Pesos y Medidas le pidió a Michelson la definición de la medida estándar del metro, en términos de la longitud de onda de la luz de una de las líneas espectrales del cadmio. Muy poco después de que Michelson y Morley informaron sobre sus resultados, el matemático y físico irlandés George Fitzgerald, que había adquirido cierto prestigio por tomar en serio las ecuaciones de Maxwell y desarrollar el tema de las ondas de radio, propuso una explicación


FAUNA DE ZACATECAS revolucionaria a la ausencia de variación en los experimentos de Michelson-Morley. Propuso que la velocidad de la luz se mantenía constante independientemente del modo en que los instrumentos estuvieran orientados con respecto al movimiento de la Tierra a través del espacio, debido a que el instrumental (en realidad todo el planeta) se encogía o contraía en una pequeñísima medida en la dirección de su movimiento, en una cantidad que dependería de su velocidad. El físico holandés Hendrick Lorentz desarrolló la teoría de una forma más completa. Actualmente, conocemos el efecto de contracción como contracción de Lorentz-Fitzgerald. Estos trabajos se consideran, algo así, como un precedente de la teoría especial de la relatividad de Einstein, debido a que Einstein desarrolló unas ecuaciones que eran matemáticamente idénticas a las ecuaciones de la transformación de Lorentz, pero que consideraban que era el propio espacio ocupado por un objeto el que se contraía. La existencia de la estructura fina del espectro del hidrógeno fue establecida a partir de 1887, cuando Michelson y Morley observaron que una de las líneas del hidrógeno era en realidad dos (cinco años después Michelson encontró la misma estructura fina para otra línea). Este descubrimiento desempeñó un papel trascendental en el desarrollo de la física cuántica, cuando en 1916 Sommerfeld convirtió este efecto en un protagonista destacado de su revisión del modelo atómico de Bohr. Durante su vida civil, Michelson ideó y puso en práctica experimentos diferentes cada vez más perfeccionados para medir la velocidad de la luz (el experimento Michelson-Morley no medía necesariamente la velocidad de la luz, pues sólo buscaba diferencias entre los rayos de luz). También, inventó el espectroscopio “echelon” (de escalón) y logró medir el diámetro de la estrella Betelgeuse con la mayor exactitud hasta entonces obtenida. Y si todo esto no fuera suficiente, se empeñó en la creación de instrumentos ópticos refinados para la realización de estudios espectroscópicos y metrológicos. Todo este trabajo le valió alcanzar el afamado Premio Nobel en 1907. En el último trabajo que llevó a cabo en 1926, cuando tenía 73 años de edad, hizo que la luz efectuara un recorrido de ida y vuelta entre las cimas de dos montañas de California. Determinó su velocidad con un valor de 299,796±4 km/s. Este valor coincide (dentro de los márgenes de error experimental) con el mejor valor conocido actualmente (299,792.458 km/s). Michelson falleció en Pasadena el 9 de mayo de 1931, mientras trataba de medir la velocidad de la luz de una manera aún más precisa. Michelson fue uno de los fundadores y presidente de la American Physical Society, además de pertenecer a muchas otras instituciones de prestigio mundial en la ciencia. Su trabajo se vio recompensado en innumerables premios, medallas y reconocimientos por parte de las más importantes instituciones de física. Las investigaciones de Michelson marcaron un cambio coyuntural en la ciencia y sentaron las bases para el desarrollo de las teorías más importantes en la física del siglo XX. Sin duda, su determinación, trabajo y dedicación lo han posicionado como uno de los grandes físicos en la historia de la humanidad. Referencias

Daniel Hernández Ramírez dhernan87@hotmail.com

Familia: Columbidae. Nombre científico: Columbina inca (Lesson, 1847). Nombre común: Torcacita, tórtola cola larga, tortolita mexicana, conguita, coquita, inca dove. Estatus de conservación: Sin categoría (NOM 059) y de preocupación menor (UICN), es abundante y su zona de distribución sigue expandiéndose hacia el norte del continente americano. Descripción: Es una paloma pequeña y delgada, que tanto las hembras como los machos son similares en apariencia externa. El color del plumaje es castaño claro, con los bordes de las plumas más oscuros, lo que da la impresión de escamas en el dorso del cuepo. Su tamaño es relativamente pequeño, entre 16 y 24 cm de longitud. Distribucion: Es nativa de América Central (Costa Rica, El Salvador, Guatemala, Honduras, Nicaragua y, ocasionalmente, Belice), y América del Norte (Estados Unidos, México y, de manera esporádica, Canadá). En el caso de México, se le puede observar practicamente en todos los estados, a excepción de Yucatán. En Zacatecas, se localiza en todos sus municipios. Hábitat: Las necesidades de hábitat, para esta especie, son muy variadas; sin embargo, se les ha descrito en sitios con matorrales desérticos y en bosques degradados. También pueden ser vistas en ciudades, cohabitando con humanos. El factor común en estos sitios es la disponibilidad de agua. Comportamiento: Se alimenta con una amplia variedad de semillas de diferentes hierbas. En ocasiones suele comer frutos de cactus. Su alimento lo busca casi siempre a nivel de suelo despejado o entre el césped con hierbas cortas. Comúnmente, traga arenilla (gravilla de tamaño pequeño) para ayudar a digerir semillas duras. Se ha observado como los machos de esta especie defienden su territorio de reproducción de la presencia de otros machos, esto lo hacen al exhibir un ala elevada por sobre el dorso. Los machos pueden llegar a sostener peleas violentas. Reproducción: Comúnmente ponen 2 huevos de color blanco; la incubación es realizada por ambos sexos, el macho, principalmente, durante la mitad del día y la hembra lo releva el resto del tiempo durante un periodo de 15 o 16 días. Es probable que ambos padres alimenten a las crías con “leche de buche”. Éstas abandonan el nido entre los 12 y 16 días de edad; los padres se siguen ocupando de ellas durante una semana más. El nido es una pequeña plataforma de ramas delgadas, tallos y hojas, a veces cubierta de césped. Una pareja puede tener hasta 4 o 5 nidadas por año. Referencias Peterson, R. T., & Chalif, E. L. (1989). Aves de México. Guía de campo. Distrito Federal: Diana http://avesmx.conabio.gob.mx/verave?ave=552 http://www.audubon.org/es/guia-de-aves/ave/tortolita-cola-larga http://www.damisela.com/zoo/ave/otros/columb/columbidae/columbina/inca/

Biografía BIOGRAFÍA

Gribbin, J. (2005). Historia de la ciencia. Madrid: Crítica. Sánchez, J. M. (2005). Historia de la física cuántica. Madrid: Crítica. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1907/michelson-bio.html http://www.famousscientists.org/albert-abraham-michelson/ Libros pertenecientes a la biblioteca del profesor Rivera Juárez.

Torcacita

44 10


Las

radiaciones ionizantes, sus efectos y aplicación

Antonio Baltazar Raigosa raigosa.antonio@hotmail.com Héctor René Vega Carrillo fermineutron@yahoo.com

E

n muchas de las ocasiones al escuchar el término “radiación”, lo asociamos, principalmente, a algo negativo. Sin embargo, la existencia de las radiaciones es más benéfica de lo que se piensa, siempre que su manejo se haga de forma responsable. Las radiaciones tienen una gran diversidad de aplicaciones que contribuyen a mejorar el nivel de vida de las personas.

En la gráfica del espectro OEM de la figura 1, se incluyen las ondas asociadas a la energía eléctrica que usamos en casa que tiene baja frecuencia, 60 Hertz, y por tanto gran longitud de onda. También se incluyen las OEM correspondientes a las señales de la radio, la televisión, el teléfono celular, etc. La luz que vemos, con diferentes colores, son también OEM, así como los rayos X y los rayos gamma. Una característica de todas las OEM, sin importar su longitud de onda o su frecuencia, es que en el vacío viajan a 300,000 km/s.

La radiación es el transporte y propagación de energía en forma de ondas electromagnéticas (OEM). Existen diversos tipos de radiaciones y éstas pueden ser clasificadas de diferentes maneras. Se clasifican en base a parámetros de la onda como son su frecuencia, su longitud de onda o su energía. En la figura 1 se muestra una gráfica del espectro electromagnético donde las ondas electromagnéticas se presentan en base a su frecuencia y su longitud de onda. Frecuencia en Hertz 1024

1022

1020

1018

1016

1014

1012

1010

108

106

104

102

100

Rayos cósmicos Rayos gamma Rayos X Ultravioleta Infrarrojo Radar

Luz Visible

400

500

FM Televisión

600 700

Longitudes de Onda nm

Onda corta Radio difusión

10-14

10-12

10-10

10-8

10-6

10-4

10-2

100

Longitud de onda en metros

Figura 1. Espectro electromagnético.

5

102

104

Transmisión energía eléctrica

106

108

Desde las ondas de menor frecuencia hasta la luz ultravioleta, forman un grupo de OEM que no son ionizantes, esto implica que no tienen la energía suficiente para arrancarle electrones a los átomos. Aquellas que están más allá de la luz ultravioleta, como los rayos X, los rayos gamma y los cósmicos, son radiaciones ionizantes (RI), lo que implica que en su interacción con la materia, si tienen la capacidad de arrancar electrones y de dejar los átomos excitados. En forma genérica se le llama radiación ionizante a las partículas alfa y beta (que tienen masa y carga eléctrica), así como a los rayos X y a los rayos gamma. La radiación alfa, beta y gamma se produce en los núcleos de los átomos, mientras que los rayos X se producen en las capas de los electrones de los átomos. Todas estas se incluyen en el grupo de las RI. Las RI pueden atravesar la materia, como se observa en la figura 2. En esta figura se incluyen los neutrones que no ionizan la materia ya que no tienen carga eléctrica, no obstante forman parte del grupo conocido genéricamente como radiación.


ARTÍCULOS Y REPORTAJES

FLORA DE ZACATECAS Papel

Cuerpo humano

Alumino

Plomo

Daniel Hernández Ramírez dhernan87@hotmail.com

Concreto

Partículas Alfa

Partículas Beta

Rayos X y Rayos Y

Neutrones

Figura 2. Poder de penetración de las RI en la materia.

Cuando la radiación interactúa con el cuerpo humano, deposita una cantidad de energía. La cantidad de energía absorbida por unidad de masa del cuerpo se conoce como dosis absorbida y ésta puede producir dos tipos de efectos: estocásticos y determinísticos. En los primeros, la probabilidad de ocurrencia de que se presente algún daño, a causa de la dosis recibida por la radiación, no está establecida ya que pueden o no presentarse debido a que las dosis recibidas son pequeñas. Sin embargo, cuando esta dosis aumenta deja de ser estocástico el efecto, convirtiéndose en determinístico. Es decir, cuando se supera cierto umbral de dosis, la aparición de los efectos es al instante o en un corto plazo de tiempo. En la industria, las radiaciones se utilizan para detectar deficiencias en piezas metálicas, rupturas en la soldadura de unión o en la superficie de los materiales. Se emplean, también, para medir el nivel de líquidos en grandes recipientes, se usan para polimerizar monómeros, para la medición de humedad de suelos (neutrones), determinar fugas en tubos que llevan combustible (gasolina o gas) y para la detección de humo con partículas alfa y beta. En seguridad, se usan los rayos X para la revisión de equipajes; en cambio, la irradiación gamma se utiliza para la esterilización de alimentos, control de plagas, datación fósil mediante técnicas no destructivas, esterilización y en la mejora genética de alimentos, entre otras aplicaciones. La radiación también se utiliza con fines analíticos y permite determinar la presencia de cantidades muy pequeñas de sustancias nocivas a la salud. Una aplicación muy importante es en la producción de energía eléctrica que se realiza en las centrales nucleares. La medicina es una de las áreas que ha sido más beneficiada con las RI. En este campo de trabajo, los usos van desde la esterilización de material quirúrgico, hasta el diagnóstico y tratamiento de enfermedades como el cáncer. Las técnicas más empleadas son la radiografía, la tomografía computarizada (TC), la mamografía y la tomografía por emisión de positrones (PET), entre otras. Uno de sus principales usos es el tratamiento contra el cáncer a través de la radioterapia y la medicina nuclear.

león

Familia: Asteraceae = compositae. Nombre científico: Taraxacum officinale (G. H. Weber ex Wigg). Nombre común: Achicoria amarga, amargón, cerraja (Jalisco), diente de león (Hidalgo, México, Puebla y Zacatecas), moraja (Sinaloa), globillo, lechuguilla, chipule, endivia, lechuguilla de viejo. En el Bajío se usa árnica y chicoria. En EUA, common dandelion, blowball, faceclock. Etimología: Palabra latina derivada del persa tharakhchakon o talj chakuk, que significa “hierba amarga”. También se le atribuye la etimología griega taraxos, mal, enfermedad, y akon, remedio, en alusión a su propiedades medicinales. Descripción: Son un grupo de plantas que son difíciles de distinguir, se cree que algunas son introducidas y otras nativas de América. Son de hábitos perennes, es decir, que se mantiene a lo largo del año. Llegan a medir de 10 a 50 cm de alto; con un tallo erecto y hueco; hojas alargadas de 2 a 4 cm de longitud; sus flores van desde las 80 hasta las 250 (inflorescencia), miden de 7 a 15 mm y son de un color blanquecino. Sus raíces son gruesas y a veces ramificadas. Distribución: Se conoce en Aguascalientes, Baja California, Baja California Sur, Chiapas, Chihuahua, Coahuila, Ciudad de México, Durango, Guanajuato, Guerrero, Hidalgo, Jalisco, Estado de México, Michoacán, Morelos, Nuevo León, Oaxaca, Puebla, Querétaro, San Luis Potosí, Sinaloa, Tamaulipas, Tlaxcala, Veracruz y Zacatecas.

Importancia ecológica: Fuertemente asociada a pastizales y bosques de pino encino, la propagación por semilla se da con la ayuda del viento y el agua. Las plantas establecidas se propagan por rebrotes, a menudo como impureza de semillas de pastos y otros cultivos. Es muy común entre las especies de corte, como la alfalfa; se ha registrado en cultivos de ajo, algodón, avena, caña, cártamo, cebada, cítricos, frijol, frutales, garbanzo, haba, hortalizas, lenteja, maíz, manzana, papa, sorgo, soya, tomate, viveros y de manera silvestre. Es una excelente planta purificadora de sangre por sus propiedades diuréticas, depurativa y laxante suave. Como anécdota, en distintos lugares se conoce a esta planta como “mea-camas” o “hierba urinaria”.

Referencias

Referencias http://divnuclear.fisica.edu.uy http://uprl.unizar.es/higiene/radiaciones.html http://www-rayos.medicina.uma.es/rmf/radiobiologia/revista/numeros/RB1(2001)9-11.pdf

Franco, O. V. H., Siqueiros, D. M. E., & Hernández, A. E. G. (2012). Flora Apícola del estado de Aguascalientes. Aguascalientes: Universidad Autónoma de Aguascalientes. http://www.conabio.gob.mx/malezasdemexico/asteraceae/taraxacum-officinale/fichas/ficha.htm http://www.conabio.gob.mx/malezasdemexico/asteraceae/taraxacum-officinale/fichas/ficha.htm http://www.herbwisdom.com/es/herb-dandelion.html

Artículos y reportajes

El beneficio que se ha logrado, en base a la aplicación de las RI, supera por mucho la percepción negativa que se pudiera tener sobre los efectos de éstas. Empleadas de forma adecuada y con las medidas de seguridad que deben ser consideradas en protección radiológica, el uso de estas radiaciones constituye un gran beneficio para la humanidad. Para el uso adecuado de las RI es necesario entender cómo interactúan con la materia y esto se logra a través del estudio y la investigación científica.

Diente de

6


¿Qué es la

simetría?

Jesús Antonio Astorga Moreno astorgajesus333@gmail.com Julio César López Domínguez jlopez@fisica.uaz.edu.mx

D

esde nuestra etapa de educación básica nos relacionamos con las formas geométricas y algunas propiedades inherentes a ellas. Pensando por ejemplo en: un cuadrado, un triángulo equilátero o un rombo; al trazar en ellos ciertas líneas, de un modo adecuado, notamos que estas formas geométricas quedan divididas de manera imaginaria en dos partes exactamente iguales, como se muestra en la figura 1. c

D

C

D

C

b

d

a

d

b

A

a

B

C

c

b

A

B

AB

c

a

Esta propiedad tan peculiar no sólo la encontramos en lo estudiado en los polígonos regulares, también en objetos que tenemos a simple vista. Cuando empezamos a interactuar con el mundo que nos rodea, notamos que la mayoría de las formas que lo componen poseen una belleza y un sentido de armonía o uniformidad que las hacen ser agradables a nuestra vista; ya sea desde formas orgánicas, como una mariposa o una flor, hasta la mesa donde comemos o la televisión que nos divierte todos los días. En la figura 3 se muestra el dibujo El hombre de Vitrubio. En éste, Leonardo Da Vinci nos regala una representación muy clara de cómo la belleza y armonía están presentes en nosotros, mediante las proporciones de las partes de nuestro cuerpo.

Figura 1. Simetrías del cuadrado, triángulo equilátero y rombo.

También es cierto que no todas las formas geométricas poseen esta propiedad, basta con tratar de trazar algunas líneas en un trapecio escaleno, mostrado en la figura 2, que una sus vértices o parta de alguno de sus lados.

artículos y reportajes

Figura 2. Trapecio escaleno.

7

¿Qué es lo que hace que las formas geométricas anteriores, de la figura 1, tengan esta característica? Si observamos detenidamente vemos que el número de lados que toca cada vértice es dos, el ángulo entre los lados es el mismo, al menos para el cuadrado y para el triángulo equilátero, mientras que para el rombo es el mismo por pares. También, si comparamos el tamaño de los lados del cuadrado y del triángulo equilátero, vemos que es el mismo para todos y en el rombo se da la igualdad en parejas, siendo esta uniformidad lo que hace que tengan esta característica y por eso se les conoce como polígonos regulares [1].

Figura 3. El hombre de Vitrubio.

En nuestra experiencia, los polígonos regulares como el cuadrado, conservan la uniformidad de la que hemos hablado, aunque lo giremos, movamos de lugar, reflejemos o aumentemos sus dimensiones. Esto nos sugiere que este tipo de transformaciones del cuadrado: la rotación, traslación, etc., mostradas en la figura 4, también forman parte de esta singular característica. Los objetos que poseen esta propiedad, llamada simetría (del latín symmetria), se les conoce como simétricos.


nuestro alrededor parecería igual, claro, mientras el relieve no tenga bordes. De igual manera, sucede lo mismo si tomamos regiones circulares por encima o debajo de nuestro círculo inicial, describiendo un tipo de simetría muy similar al encontrado en las estructuras cristalinas.

Figura 4. Transformaciones del cuadrado.

En la naturaleza no siempre es fácil encontrar simetrías. Por esto, algunas áreas de la ciencia estudian fenómenos relacionados con esta propiedad. En la química, donde sirve para poder dar una clasificación de las moléculas, y en la biología para clasificar a los seres vivos de acuerdo a su forma, se necesitan tiempo y esfuerzo para descubrirlas. Las matemáticas nos ofrecen una forma de cómo poder descubrir, clasificar y trabajar con las simetrías, pero de una manera que no es la que nos indicaría un artista o un arquitecto, Ésta, en cambio, se basa en el equilibrio de las partes del objeto, que es más natural para nosotros. Para ejemplificar este punto de vista volvamos al ejemplo del cuadrado y formulemos la siguiente pregunta: ¿Qué pensaríamos si no hubiéramos visto cuando se giró, movió, reflejó o aumentó de tamaño el objeto? Si sólo observamos el resultado de aplicar estas transformaciones y no estuvimos en la transición, jamás dudaríamos que perdería su propiedad de simetría, ya que en el proceso la figura no cambió. Es decir, conservó sus propiedades geométricas. A las transformaciones que al momento de aplicarse a un objeto lo dejan invariante, se les conoce en matemáticas como simetrías [2]. Esta forma de ver dicha propiedad nos permite justificar cuándo una figura es simétrica, aun si no lo podemos asegurar a simple vista. En el relieve mixteco, figura 5, vemos intuitivamente que posee simetría ya que al observarlo encontramos balance en él, pero no es tan natural de ver y explicar como lo es en las formas geométricas simples. El método para darnos cuenta de si es un objeto simétrico es por repetición, o los que los matemáticos llaman traslación, pero ¿cómo explicarlo? Primero tracemos un círculo sobre una pequeña área de la figura, de manera que tengamos encerrado un pedazo bien definido de ella. Como segundo paso, a la izquierda o derecha del círculo anterior trazamos contornos de igual forma y tamaño, que se tocan en un solo punto, mostrado en la figura 5. Inmediatamente, se observa que los tres círculos encierran el mismo pedazo de figura. Siendo un poco más fantasiosos, es como si estuviéramos en el círculo inicial y por alguna fuerza extraña nos teletransportaran a cualquiera de los otros dos; nunca notaríamos que tal cambio sucedió ya que todo a

Figura 5. Relieve mixteco.

Volviendo a las figuras geométricas, pensemos en una forma muy común a nosotros: un cubo. Por una parte, si lo partimos a la mitad obtendremos dos figuras iguales, como es esperado, pero si ahora aplicamos nuestro nuevo modo de ver la simetría, sabiendo intuitivamente que podemos manipularlo de ciertas maneras y no afectar su forma (como ejemplo sería girarlo o moverlo de lugar), resulta que el cubo es un objeto que cumple esta propiedad en un sentido más amplio. En total tenemos 48 transformaciones con las cuales lo dejamos invariante, o dicho de otra manera, simétrico, y la mayoría de ellas las podemos visualizar al momento de intentar armar el cubo Rubik. Las matemáticas generalizan un concepto que es natural en geometría y lo llevan a una noción que ayuda a describir el mundo que nos rodea. Lo anterior es posible por la técnica desarrollada durante la revolución francesa por el matemático Evariste Galois, quien creó el concepto de grupo. Esta idea tiene que ver en cómo, al aplicar a un objeto una o más transformaciones (rotaciones, traslaciones, reflexiones, etc.) no se modifica su esencia, sólo cambia su estado inicial. Todo este conjunto de ideas, conceptos y técnicas es muy útil en las ciencias, como la física [3], para poder dar una descripción bastante precisa de los fenómenos que nos rodean. En ese sentido, uno de los resultados más importantes, en esta disciplina, es el que relaciona las simetrías de un sistema con la conservación de cantidades físicas (energía, momento lineal, momento angular), y viceversa.

Referencias [1].- Baldor, J.A. (2004). Geometría plana y del espacio y trigonometría. México: Publicaciones cultural [2].- Herstein, I.N. (1980). Álgebra Moderna. México: Editorial Trillas [3].- Zaldívar, F. (2006). Introducción a la teoría de grupos. México: SMM

artículos y reportajes

8


Los dispositivos termoeléctricos:

El desarrollo de una alternativa energética Nidia Esther Moreno Cabrera nidia.moreno@fisica.uaz.edu.mx Sergio Molina Valdovinos sergiom@fisica.uaz.edu.mx

E

n 1821, Thomas J. Seebeck [1] demostró que se puede generar una corriente eléctrica cuando se calienta un par de conductores metálicos en contacto, a este descubrimiento se le conoce como efecto Seebeck. Trece años después, en 1834, un relojero francés, Jean C. A. Peltier [2], descubrió el efecto inverso. Él observó que al pasar una corriente eléctrica a través de dos uniones metálicas distintas se genera un calentamiento o un enfriamiento, dependiendo de la dirección de la corriente eléctrica. A este descubrimiento se le conoce como efecto Peltier.

Fuente de calor

Placas Metálicas

Semiconductor

Semiconductor

Tipo N

Tipo P

Posteriormente, en 1855, William Thompson (Lord Kelvin) demostró que el efecto Seebeck y el efecto Peltier están relacionados. Adicionalmente, encontró un tercer efecto conocido como efecto Thomson, el cual consiste en el calentamiento o enfriamiento producido cuando una corriente eléctrica que va en dirección del flujo de calor pasa a través de un material. Estos efectos reciben el nombre de efectos termoeléctricos [3] y la termoelectricidad es la rama de la física que se encarga de su estudio. Es decir, del proceso de conversión de la energía eléctrica en energía térmica, o viceversa. No obstante, los efectos termoeléctricos dejaron de ser de interés debido al bajo rendimiento termoeléctrico de los metales. Fue hasta 1950, con la llegada de los materiales semiconductores, que se comenzaron a utilizar como materiales termoeléctricos. Los semiconductores poseen una combinación única de propiedades de transporte eléctrica y térmica, tales como: conductividad eléctrica menor pero cercana a la de un metal y baja conductividad térmica similar a la del vidrio. Si a un cristal semiconductor puro o intrínseco, se le agregan pequeñas cantidades de determinados elementos químicos, que pueden ser aceptores o donadores de electrones, entonces se puede crear un semiconductor, extrínseco, tipo-p o tipo-n, respectivamente.

Disipador de calor Resistencia

De forma inversa, si el dispositivo está conectado a una fuente de alimentación eléctrica, se puede generar calor sobre una cara del dispositivo mientras que la otra cara se enfría, como se muestra en el esquema de la figura 2. Enfriamiento

Placas Metálicas

Ensamblando más de un par de semiconductores fue posible construir los primeros generadores termoeléctricos con una eficiencia relativamente alta para aplicaciones industriales.

9

Un generador termoeléctrico [4] consiste en un arreglo de semiconductor tipo-n y tipo-p conectados eléctricamente en serie, de modo que una corriente fluye entre los dos materiales. Los semiconductores se colocan dentro de un par de placas. Cada semiconductor es llamado termoelemento y cada par de termoelementos, termocupla. De este modo, el dispositivo puede recolectar calor de un extremo y generar una corriente, la cual se puede almacenar en una batería, como se muestra en la figura 1.

Corriente eléctrica

Figura 1. Efecto Seebeck.

Semiconductor

Semiconductor

Tipo N

Tipo P

Calor expulsado Fuente de alimentación eléctrica

Figura 2. Efecto Peltier.


ARTÍCULOS Y REPORTAJES

Típicamente, más de cien de estas celdas se empaquetan en serie para formar un módulo de enfriamiento termoeléctrico, que tiene una superficie aproximada de una pulgada cuadrada, con un espesor de un cuarto de pulgada, como se puede apreciar en la figura 3 [5]. Enfriamiento

Conectores de corriente eléctrica

Calor expulsado Placas de cerámica

Placas metálicas

Termoelementos

Figura 3. Dispositivo termoeléctrico.

Existen diversas aplicaciones donde se pueden utilizar dispositivos termoeléctricos, por ejemplo, la elaboración de diferentes equipos de refrigeración. La refrigeración por métodos termoeléctricos podría sustituir, en muchos casos, a los sistemas de refrigeración actuales, eliminando así el uso de los clorofluorocarbonos. Los clorofluorocarbonos son gases contaminantes compuestos por cloro, flúor y carbono que destruyen la capa de ozono, y fueron prohibidos en 1987 por el Protocolo de Montreal. Estos dispositivos pueden convertir la energía solar en una diferencia de temperatura para actuar como refrigeradores o calentadores, con la ayuda de celdas solares. También pueden convertir la energía solar térmica, a partir de la diferencia de temperatura, en energía eléctrica para actuar como generadores de energía. Los refrigeradores termoeléctricos podrían ser utilizados en la microelectrónica para estabilizar la temperatura de diodos láser, para enfriar detectores infrarrojos y dispositivos de acoplamiento de carga. Los dispositivos termoeléctricos han sido utilizados, desde 1961 por la NASA, para proveer energía eléctrica a las naves espaciales. Otro ejemplo es la recuperación de residuos de calor en automóviles. La reacción de combustión puede ser reducida en un 5 %, si en el escape se coloca un dispositivo termoeléctrico que recupere el calor de los gases expulsados y lo convierta en electricidad.

No poseen elementos móviles y no necesitan mantenimiento. Funcionan en cualquier posición. El tiempo de vida de operación excede las 100,000 horas.

A casi 200 años desde que se conocen los efectos termoeléctricos y, aproximadamente, 30 años desde que se comercializan dichos dispositivos, estos tienen una eficiencia de conversión relativamente baja. Esto ha limitado las posibles aplicaciones tecnológicas a gran escala. Experimentalmente, el rango de eficiencia de los dispositivos termoeléctricos actuales no supera al 15 %, lo cual es poco, comparado con un refrigerador convencional, que alcanza una eficiencia de hasta un 70 %. Así pues, las aplicaciones industriales de los dispositivos termoeléctricos no son económicamente viables cuando se requiere enfriar volúmenes muy grandes. Las aplicaciones se limitan al enfriamiento de volúmenes pequeños, en particular para equipamiento electrónico, los cuales se encapsulan en las computadoras. ¿Cuáles son los retos que enfrentan los dispositivos termoeléctricos para aumentar su eficiencia y con ello su comercialización? Pese a las numerosas ventajas de los dispositivos termoeléctricos, su uso comercial todavía es limitado, debido a que su actual eficiencia es demasiado baja para ser económicamente competitivos. El incremento en la eficiencia de conversión y la reducción de costos, para la producción de materiales, termoeléctricos son puntos clave en el desarrollo del mercado de los dispositivos termoeléctricos. A mediados de 1990, los estudios teóricos sugirieron que los materiales a nano escala (materiales formados por partículas de demensiones del orden de un nanómetro o 10-9m) reducían la conductividad térmica y así mejoraban la eficiencia de los dispositivos termoeléctricos [6, 7]. Con el fin de optimizar las propiedades termoeléctricas de un material, éste requerirá estructuras compuestas por nano partículas. Desafortunadamente, la fabricación de estas estructuras es, en particular, desafiante y costosa. Una alternativa es la utilización de hilos cuánticos, que ofrecen las ventajas de las nano estructuras cuánticas, además de técnicas de nano fabricación menos costosas. Otro material potencial es el grafeno, que presenta estructura bidimensional de un átomo de grosor con un arreglo hexagonal de átomos de carbono. Éste tiene propiedades únicas como es son, su alta conductividad térmica y eléctrica. Con el desarrollo de estos y otros materiales se expandirían las aplicaciones [8] de los dispositivos termoeléctricos en diferentes campos.

Referencias [1].- http://www.biografiasyvidas.com/biografia/s/seebeck.htm [2].- http://www.biografiasyvidas.com/biografia/p/peltier.htm [3].- Rowe, D. M. (1995). CRC Handbook of thermoelectrics (ed.). Boca Raton: CRC press. [4].- Riffat, S.B. & Ma, X. (2003). Thermoelectrics: A review of present and potential applications. En applied thermal engineering. 23,913–935. Nottingham: ELSEVIER. [5].- Snyder, G. J. & Toberer, E. S. (2008). Complex thermoelectric materials. 7, 105-114. Reino Unido: Nature materials. [6].- Bux, S. K., Fleurial, J. P. & Kaner, R. B. (2010). Chem. Commun. 46, 8311–8324. Estados Unidos: PubMed. [7].- Rowe, D. M. (2005). Thermoelectrics handbook macro to nano (ed.). Boca Raton: CRC press. [8].- Ewert, M. K. (1998). Terrestrial and aerospace solar heat pump development: past, present and future, ASME paper at solar ’98. Albuquerque: NM.

artículos y reportajes

Este tipo de dispositivos ofrecen una serie de ventajas, respecto a otras tecnologías, entre las que se destacan: • Disminuir la temperatura o generar calor, indistintamente, invirtiendo la dirección de la corriente eléctrica aplicada. • Son silenciosas y no producen vibraciones. • Fácil variación de la potencia refrigerante, actuando sobre la corriente eléctrica que alimenta el dispositivo.

• • •

10


lo que puede la ciencia Medel José Pérez Quintana mjperezq17@gmail.com

M

ichael Mosley, médico y periodista de la BBC, decidió consultar a especialistas sobre el empleo de los aceites vegetales en la cocción de alimentos y presentar los resultados en el programa televisivo de la BBC “Confía en mí, soy médico y periodista”. Para ello se puso en contacto con la Universidad de Montfort, en Leicester, Inglaterra, donde el profesor Martin Grootveld y su equipo conducían un experimento en el que calentaban aceites y grasas a altas temperaturas, como para freír. Cuando se fríe o cocina a temperaturas elevadas (unos 180oC), se producen cambios en la estructura molecular del aceite o de la grasa. A esas temperaturas el proceso de oxidación que experimentan da lugar a la formación de aldehídos perjudiciales para la salud.

Freir alimentos con aceite vegetal requiere de precauciones

El equipo del profesor Grootveld encontró que los aceites ricos en ácidos grasos poliinsaturados, como el de maíz o el de girasol, generaron niveles muy altos de aldehídos. Por otro lado, los aceites más ricos en ácidos grasos saturados y monoinsaturados, como el de canola y especialmente el de oliva, son mucho más estables cuando se calientan y producen menos aldehídos. Como resultado de sus investigaciones el profesor Grootveld recomienda usar el aceite de oliva cuando se trata de freír o cocinar a altas temperaturas. Otras investigaciones han confirmado que la formación de aldehídos, al calentar el aceite para freír, es algo importante que debemos tener en cuenta. Y, como siempre, de los descubrimientos de las y los científicos podemos derivar algunas recomendaciones para proteger nuestra salud. 1. Trate de consumir la menor cantidad posible de alimentos fritos. 2. Si debe freír algo utilice preferentemente aceite de oliva o, en caso extremo, aceite de canola porque éstos tienen mayores proporciones de ácidos grasos monoinsaturados. Use la menor cantidad posible de aceite y retire con papel absorbente el aceite que queda impregnado en los alimentos. 3. No reutilice el aceite después de haberlo mantenido a altas temperaturas. Si fríe varias veces con el mismo aceite aumentará considerablemente la proporción de sustancias tóxicas que se forman con el calentamiento. Fuente: BBC mundo

Otro aviso sobre las

carnes rojas L

lo que puede la ciencia

as carnes rojas, como la de res y la de cerdo pueden ser un componente de una dieta saludable, pero sólo si consumimos pequeñas cantidades de las mismas. Un estudio realizado con más de 60,000 adultos en Singapur, unido a otros resultados obtenidos en investigaciones en Japón y Estados Unidos, muestra que existe una relación bien comprobada entre el consumo frecuente de carnes rojas y el desarrollo de la enfermedad renal crónica (ERC).

11

Normalmente los médicos recomiendan reducir el consumo de todas las proteínas a los pacientes de ERC para evitar o alejar el momento en que haya que acudir a una diálisis. Sin embargo, después de las investigaciones anteriormente señaladas, pueden ser más específicos en sus recomendaciones y aconsejar la ingesta de proteínas de origen vegetal, como las contenidas en la soya y las legumbres. Incluso, también como resultado de esas investigaciones científicas, pueden autorizar el consumo de pescado, pollo y huevos evitando siempre el consumo de carnes rojas naturales o procesadas industrialmente. Se trata de una advertencia más de que el consumo de carnes rojas debe ser moderado si queremos conservar nuestra salud. Medical Press


Agua limpia usando óxido de grafeno

D

e acuerdo a distintos organismos mundiales uno de los mayores retos en la próxima década es el acceso a las fuentes de agua limpia y potable. Distintos grupos de investigación han comenzado a usar óxido de grafeno para purificar agua con diferentes métodos. El grafeno es una sustancia formada por carbono puro, con átomos dispuestos en un patrón regular hexagonal en una hoja de un átomo de espesor. El grafito es un carbono con una estructura tridimensional formado por muchas capas de grafeno. Al oxidarse entran molécuas de oxígeno en la estructura y esto separa las capas de carbono. Al aumentar la separación entre capas lo convierte en hidrófilo, es decir, soluble en agua, resultando una estructura de unas pocas capas superpuestas, conocida como óxido de grafeno. Estas capas de óxido de grafeno han sido combinadas con celulosa por un equipo de la Universidad de Washington, para producir una espuma que se coloca sobre la superficie del agua en donde la limpia y la evapora para producir agua purificada. Fuente: www.noticiasdelaciencia.com www.oxidodegrafeno.com

Imagen: Washington University in St. Louis

La revolución genética con CRISPR/Cas9

M

odificar, cortar y editar el ADN nunca había sido tan accesible como lo es mediante la técnica CRISPR/ Cas9 por sus siglas en inglés, que significa, Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, o en español, Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Interespaciadas y la segunda parte en el nombre, es un sistema de proteínas asociadas. Este proceso permite cortar partes de las secuencias en el ADN y modificarlas, o insertar otras partes de una manera precisa y controlada. El proceso fue descubierto al estudiar cómo es que algunas bacterias son capaces de modificar su ADN para defenderse de virus, debido a que dichas bacterias contienen enzimas que son capaces de distinguir entre el material genético propio y el de virus, y una vez identificado destruyen el material genético del virus. Más aún, las bacterias pueden incorporar una parte del material genético viral, para distinguirlo y aniquilar con facilidad el virus. Con la tecnología CRISPR/Cas9 se abre una nueva era en la ingeniería genética en la que se puede editar y corregir el genoma de cualquier célula de una manera muy precisa y fácil. Esta técnica ha propiciado una cantidad enorme de patentes debido a que servirá para curar muchas enfermedades, hasta ahora incurables, de las que se conoce su causa genética. Fuente: UC Berkeley 2015


eek29  

Volumen 5 Número 4 ¿Qué es la simetría?

eek29  

Volumen 5 Número 4 ¿Qué es la simetría?

Advertisement