sábado, 8 de septiembre de 2012

La carnotita y el agua radiactiva.

La carnotita es un mineral del grupo VII/E según la clasificación de Strunz. Es un vanadato de potasio y uranio con fórmula química K2(UO2)2(VO4)2·3H2O. Su contenido en agua puede variar y  amenudo presenta pequeñas cantidades de calcio, bario, magnesio, hierro y sodio. Suele encontrarse como masas cristalinas o pulverulentas, en forma de diminutos granos, diseminados o como costras. Los cristales son aplanados, romboédricos o en forma de listones. Puede ser de color amarillo limón o amarillo verdoso brillante, fácilmente soluble en ácidos.

Carnotita

 La carnotita es un mineral que se encuentra típicamente como cortezas y copos en areniscas. Normalmente la carnotita se encuentra concentrada o dispersa en minas y yacimientos de uranio y arenisca. Cantidades tan bajas como un uno por ciento darán a las areniscas un color amarillo brillante. Es un mineral secundario de vanadio y uranio primarios, hallado normalmente en rocas sedimentarias en zonas áridas. Su alto contenido en uranio hace a la carnotita una importante mena de uranio, además de radiactivo.
Existen varios minerales relacionados, incluyendo la margaritasita ((Cs,K,H3O)2(UO2)(VO4)2·H2O) y la tyuyamunita (Ca(UO2)2(VO4)2·5-8H2O).

Lo visto anteriormente no es lo curioso. Como siempre,  hay alguien que, en estas situaciones, intenta aprovecharse de la ignorancia de los demás en beneficio propio y en nombre de la ciencia. De otra manera no se podría explicar la existencia de Revigator, un producto que mejoraba la salud de todo aquel que lo tomara gracias a su agua radiactiva.

Revigator

Revigator consistía en una vasija de cerámica con capacidad para algo más de siete litros y medio y que contaba con un dispensador al estilo de los barriles de vino. En su interior, la jarra tenía un baño de carnotita, un mineral de uranio que emitía radio como producto de desintegración del primero. El “invento” –dicho con toda la ironía- fue patentado en 1912 por R. W. Thomas, y fabricado por Radium Ore Revigator Co., que vendió miles de ellos durante las décadas de 1920 y 1930. Y eso que no lo regalaban precisamente: cada unidad costaba 29,50$ de la época.

Las instrucciones de uso eran bien sencillas. Cada noche, antes de acostarse, el usuario debía rellenar la jarra y dejar que el uranio volviese radiactiva el agua. Al día siguiente, y después de que hubiese reposado toda la noche, el mejunje ya estaba listo para tomar. Así se explicaba en el lateral de la vasija: “Llene el tarro cada noche...Beba sin límites cuando esté sediento y al levantarse o acostarse, una media de seis o más vasos diarios.” Este tratamiento era capaz de curar una amplia gama de enfermedades, desde artritis hasta senilidad, pasando por flatulencias.


 
Huelga decir que todo esto no eran más que patrañas. Es cierto que hay una radiación procedente de la naturaleza y que todos recibimos a diario: el potasio de las rocas y el suelo, el radiocarbono del aire, el uranio y el torio naturales. El radón, un gas radiactivo, se filtra a la superficie procedente de las entrañas de la Tierra. Asimismo, recibimos una cantidad importante de radiación de origen espacial, rayos cósmicos que provienen de la violenta explosión de estrellas lejanas llamadas supernovas. Pero una cosa son esas pequeñas dosis de radiación natural, que en principio son inocuas, y otra muy distinta es beber agua enriquecida con radio.

Además, modernos análisis de las jarras de Revigator han encontrado en ellas trazas de otras sustancias tóxicas, como plomo y arsénico. El arsénico puede causar cáncer y el plomo puede provocar graves daños al sistema nervioso, urinario y reproductivo. Lo más probable es que una proporción importante de los usuarios de Revigator desarrollase a medio y largo plazo enfermedades cancerígenas derivadas del uso de este aparato.

Por desgracia, hubo que esperar al caso de Eben Byers para que la sociedad abriese los ojos. Byers era un famoso millonario del acero de los ferrocarriles, aficionado al deporte y campeón de EEUU de golf amateur. A finales de la década de 1920, empezó a beber agua radiactiva de un producto llamado Radithor, unas ampollas individuales de agua previamente expuesta a una fuente de radio y torio. Entre 1928 y 1930 se bebió una media de más de dos botellas al día, lo que hizo un total de cerca de 1.400 botellas. Los efectos no tardaron en aparecer, y apenas dos años más tarde murió trágicamente, con evidentes signos de haber sufrido un envenenamiento por radio. Fue entonces cuando la Asociación Médica Americana decidió tomar cartas en el asunto y prohibió cualquier tipo de radiación salvo aquellas prescritas por un facultativo. Eso no sólo incluía esta clase de bebidas, como Revigator o Radithor, sino a otros productos que habían proliferado con la fiebre radiactiva, como pasta de dientes,  chocolate y hasta supositorios.

 
Todo esto nos parece un disparate, pero ni siquiera en la actualidad, a pesar de los evidentes avances científicos de las últimas décadas, estamos libres de situaciones similares. En Internet sigue habiendo demasiados “productos milagrosos”, basados en pseudociencias que nos prometen aquello que no pueden cumplir, jugando con nuestros deseos de mejorar nuestra salud y dejando de lado la ciencia.

De http://es.wikipedia.org/wiki/Carnotita y de beber-agua-radiactiva http://laaventuradelaciencia.blogspot.com.es/2012/08/y-de-beber-agua-radiactiva.html
Puede leer más aquí http://www.fogonazos.es/2008/06/la-radioactividad-os-sienta-tan-bien.html


Investigar en USA

Sobre como vivir investigando en Estados Unidos.
Carlos Fernández-Hernando se paga su sueldo como investigador de la New York University. Y quizás incluso se hará científico-millonario (sí; eso existe) con su patente del MicroRNA-33.

http://www.nyu.edu/

http://www.nyu.edu/
¿Qué quiere decir “se paga su sueldo”? Ésta es una de las diferencias que apunta Carlos sobre el funcionamiento de la ciencia en EEUU y España.
“Lo primero es cómo y por qué criterios te seleccionan”, explica Carlos desde su laboratorio de la NYU. “Cuando después de un postdoc te presentas a una plaza en una universidad o centro de investigación estadounidense, no miran sólo tu curriculum. De hecho, tu pasado es sólo un primer filtro. Te convocan frente a un tribunal donde debes exponer de manera extremadamente detallada el proyecto que vas a realizar durante los próximos años. Te preguntan todo: financiación prevista, equipo que necesitas, experimentos a realizar, aplicaciones… Si pasas esta durísima entrevista, vas a otra donde negocias sueldos y el dinero inicial que te conceden para comprar equipos, contratar un postdoc, un técnico y empezar a trabajar. Apuestan fuerte por tu trabajo, pero mantenerse y crecer dependerá sólo de ti. No te puedes excusar en terceros, la responsabilidad es sólo tuya”.


Algodón que se autolímpia por efecto del sol.

¿Camisetas que se limpian tras tenderlas al sol?
Las fibras de algodón con efecto “autolimpieza” están recubiertas con una capa de dióxido de titanio dopado con nitrógeno y con otra de yoduro de plata. Cuando reciben luz solar, emiten pares electrón-hueco que inducen reacciones de oxidación capaces de romper los compuestos orgánicos de la suciedad. 

Algodón autolimpiable

El algodón autolimpiable por acción de la luz ultravioleta y gracias al titanio fue descubierto en 2005.
Desde entonces se ha intentado mejorar la eficiencia del proceso y sustituir la luz UV por luz solar. Tras importantes avances en 2009 y en 2010, los químicos chinos Deyong Wu y Mingoe Long han logrado cumplir con este objetivo. El nuevo artículo técnico es Deyong Wu, Mingce Long, “Realizing Visible-Light-Induced Self-Cleaning Property of Cotton through Coating N-TiO2 Film and Loading AgI Particles,” ACS Applied Materials & Interfaces, online Nov. 8, 2011;
Elartículo de Noureddine Abidi, Luis Cabrales, Eric Hequet, “Functionalization of a Cotton Fabric Surface with Titania Nanosols: Applications for Self-Cleaning and UV-Protection Properties,” ACS Appl. Mater. Interfaces 1: 2141-2146, 2009. permite obtener la figura siguiente.

Baterías recargables de ALUMINIO

Actualmente teléfonos móviles, ordenadores portátiles, herramientas eléctricas sin cables, coches eléctricos y un sinnúmero de otros gadgets que utilizan baterías recargables de litio.
Existen muchos estudios para obtimizar estas batería así como para obtener y desarrollar nuevas composiciones que aumenten tanto su capacidad como duración.
Las baterías recargables de aluminio prometen ser la solución. Son más baratas y más seguras -el litio es propenso a incendiarse-.
 
 Lynden Archer, ingeniero químico de la Universidad de Cornell, y sus colegas han dado un paso de gigante en 2011 al utilizar líquidos iónicos y un electrolito de nanohilos de óxido de vanadio que aceleran el transporte de los iones de aluminio. Navaneedhakrishnan Jayaprakash, postdoc en el grupo de Ascher, es el primer autor del artículo del trabajo que presenta las baterías de aluminio recargables. Estas baterías utilizan un electrolito que contiene AlCl en un líquido iónico (EMI.Cl, cloruro de 1-etil-3-metilimidazolio), nanohilos de V2O5 en el cátodo y aluminio en el ánodo. Alcanzan una capacidad de carga de 305 mAh/g en el primer ciclo de recarga y 273 mAh/g tras 20 ciclos de carga; además, el comportamiento electroquímico es muy estable.
Lo cuenta Robert F. Service, “Al Bids to Vie With Li in Battery Wars,” Science 335: 163, 13 January 2012, que se hace eco de la repercusión que ha tenido el artículo técnico de N. Jayaprakash , S. K. Das, L. A. Archer, “The rechargeable aluminum-ion battery,” Chemical Communications 47: 12610-12612, 3 Nov. 2011, en la conferencia de la Materials Research Society (MRS), Fall Meeting, December 2011.

Nitrodinamita y las pilas combustible

César “Nanodinamita: energía a nanoescala,” @EDocet, 12 Feb. 2012, cuenta que ”al recubrir un nanotubo con nitrocelulosa y prender un extremo se origina una onda de combustión que se transmite cuatro órdenes de magnitud más rápido de lo que lo haría en el combustible sólo. Esta onda de combustión se convierte además en una onda termoeléctrica porque transmite energía de un lugar a otro acoplándose con los portadores eléctricos del nanotubo, haciendo que se muevan a lo largo del tubo y creando con ello una corriente eléctrica muy grande en relación a la masa del sistema. Está hablando de densidades de potencia del orden de 7.000 W/kg, cuatro veces más que las mejores baterías ion-litio disponibles.” 
pila combustible de tnt
Los autores del artículo técnico del que están extraídas han utilizado el simulador de multifísica COMSOL (Joel T. Abrahamson, Wonjoon Choi, Nicole S. Schonenbach, Jungsik Park, Jae-Hee Han, Michael P. Walsh, Kourosh Kalantar-zadeh, and Michael S. Strano, “Wavefront Velocity Oscillations of Carbon-Nanotube-Guided Thermopower Waves: Nanoscale Alternating Current Sources,” ACS Nano 5: 367–375, 2011). Este artículo compara los resultados numéricos con medidas experimentales para el dispositivo que abre esta entrada, un “pilar” de varios nanotubos de carbono recubierto de un material inflamable, lo que permite que los alumnos comparen sus resultados numéricos con resultados experimentales.
Quemado de nanotubos recubiertos de TNT
Un artículo anterior de los mismos autores hizo lo mismo recubriendo un electrodo de alúmina y obtuvieron este vídeo de youtube (Sumeet Walia, Rodney Weber, Kay Latham, Phred Petersen, Joel T. Abrahamson, Michael S. Strano, Kourosh Kalantar-zadeh, “Oscillatory Thermopower Waves Based on Bi2Te3 Films,” Advanced Functional Materials 21: 2072–2079, June 7, 2011). En dichos electrodos observaron estas ondas oscilatorias que producen picos de tensión. Quizás pensaron que sería bueno tratar de hacer lo mismo con un nanohilo conductor y qué mejor que un grupo de nanotubos de carbono.

“Nanodinamita” el artículo que ha sido objeto de la entrada de César @EDocet (M.S. Strano, K. Kalantar-Zadeh, “NanoDYNAMITE,” IEEE Spectrum 48: 44-49, 2011).

Grúa aprovechando el efecto fotomecánico

Los investigadores japoneses Masakazu Morimoto y Masahiro Irie han demostrado la posibilidad de convertir energía luminosa en movimiento de una forma práctica.
Se demuestra como un cristal en forma de aguja (de unos milímetros de longitud y unas decenas de micras de ancho) se comba conforme es iluminado con luz ultravioleta (UV) y vuelve a su estado con luz visible. El combado dura al menos una hora, se puede repetir hasta 250 veces y es capaz de levantar un bola metálica con un peso entre 200 y 600 veces mayor que el del cristal. El cristal está compuesto de un derivado fotocromático del diarileteno [1,2-bis(2-metil-5-(1-naftil)-3-tienil) perfluorociclopenteno (1o) y perfluoronaftaleno (FN)]. Se han utilizado cristales de 1o·FN con una longitud de 1 a 5 mm y presentan esfuerzos máximos bajo irradiación ultravioleta de 44 MPa, 100 veces mayores que los del os músculos (~0’3 MPa), comparables a los de los cristales piezoeléctricos. Este efecto fotomecánico tiene potenciales aplicaciones en la construcción de micromáquinas, aparatos de manipulación celular, etc.
El artículo técnico es Masakazu Morimoto, Masahiro Irie, “A Diarylethene Cocrystal that Converts Light into Mechanical Work,” J. Am. Chem. Soc. 132:  14172–14178, September 21, 2010.

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja105356w

http://francisthemulenews.files.wordpress.com/2010/10/dibujo20101010_molecular_conformational_change_after_uv_irradiance_explaining_crystal_bending.jpg
 Referencia  basica  primera  segunda 

viernes, 7 de septiembre de 2012

Colesterol y su control con ciclodextrinas

El colesterol es un problema importante en las sociedades desarrolladas que aumenta principalmente con la edad. Uno de los alimentos que tienen una gran cantidad de este compuesto es la yema de huevo. Para su control se puede usar la ciclodextrina pero precisa de investigación y, con ello, de dinero.
La técnica que se usa es el encapsulación molecular. Éste es un proceso por el cual ciertas moléculas bioactivas son introducidas en una matriz formada por diversos tipos de materiales y cuyos beneficios la están convirtiendo en una de las técnicas de moda en el campo de las micro- y nano- tecnologías, ya que permite proteger dichos componentes bioactivos frente a diferentes agentes externos.
Un artículo para saber como funciona el mecanismo está aquí: ciclodextrinas
HP-β-CD “encapsulando” al colesterol en nuestro laboratorio

Representación tridimensional del colesterol encapsulado en ciclodextrinas
http://static.amazings.es/media/2012/05/Figura-5.jpg

Corrosión y las oxidolactitas

Básicamente la corrosión es un proceso electroquímico por el cual los átomos de hierro transfieren electrones al oxígeno, combinándose entre sí para formar óxido férrico. Se ve favorecido en agua salada porque la sal aumenta la conductividad del agua, permitiendo que haya una circulación de electrones que acelera el proceso de oxidación. En presencia de un conductor de electrones como el agua salada, estamos ante la corrosión galvánica.
Las formaciones más llamativas de la corrosión son las oxidolactitas, carámbanos de óxido con aspecto de agujas que pueden alcanzar varios metros de longitud. Las oxidolactitas forman estructuras anulares porosas, de color marrón rojizo, llenas de canales y espacios por los que puede circular el agua. Los compuestos de hierro en forma de óxidos, carbonatos e hidróxidos (goethita o lepidocrocita) pueden constituir hasta el 35% de su masa; el resto lo forman comunidades de microorganismos como hongos, bacterias del hierro, bacterias reductoras de sulfato, bacterias heterotrópicas aerobias, bacterias desnitrificantes y arqueobacterias. Se estima que al día se convierten en óxido entre 270 y 450 kilos de acero.

Adaptado de New Life on the RMS Titanic (Henrietta Mann).

Aunque se han identificado 27 tipos de bacterias, sólo una ha sido completamente caracterizada: Halomonas titanicae, la «mónada tolerante a la sal del Titanic», aislada por un grupo de investigadores del Departamento de Microbiología y Parasitología de la Universidad de Sevilla, el Centro de Ciencia de Ontario, en Toronto, y el Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Dalhouse, en Halifax.
Basándose en el ritmo de degradación de la proa, se estima que desaparecerá consumida por la corrosión dentro de entre 280 y 420 años. En la popa, más deteriorada, la velocidad de corrosión va unos 40 años por delante.
Para leer más ir a oxidolactitas

El Titanic, los remaches y la pudelación.

La pudelación, también llamada pudelado o pudelaje, es una técnica de refinado del hierro que se produce en los altos hornos, mediante la que se consigue rebajar el contenido de carbono hasta un porcentaje muy bajo y, sobre todo, eliminar casi todo el azufre, por lo que el hierro resultante ya es hierro forjado. Durante la pudelación, el metal fundido se remueve o bate dentro de un horno de reverbero, para conseguir airearlo. Así, el carbono y el azufre consiguen arder, con lo que resulta un metal más puro y de mejores propiedades mecánicas. La torre Eiffel o el armazón original de la Estatua de la Libertad son algunas de las construcciones realizadas con este material, que no sería sustituido por el acero hasta finales del siglo XIX.
Los remaches de calidad óptima (best-best) son del número 4, que indican el máximo grado de refinado.
Se usaron estos remaches en el Titanic. Hay un buen artículo sobre el tema La ciencia del Titanic

http://apple.copydesk.org/uploads/2012/04/120408TitanicClevelandGraphic.jpg