jueves, 30 de julio de 2009

La Orbita Anómala de un Planeta de Otro Sistema Solar

Foto: IAP, INSU-CNRSUn equipo internacional de astrónomos ha descubierto un planeta de otro sistema solar cuya órbita está muy desviada del plano ecuatorial de su estrella, un hallazgo que contradice algunas teorías sobre cómo se forman los sistemas planetarios.

Las nuevas observaciones, efectuadas en el Observatorio W. M. Keck en Hawai, proporcionan una medición clara y sólida de la distintiva inclinación orbital del planeta, con un ángulo de aproximadamente 37 grados respecto al plano ecuatorial de la estrella.

Los astrónomos descubrieron al planeta, conocido como XO-3b, debido a que, observando desde la Tierra, pasa directamente frente a la estrella, en un evento llamado tránsito, provocando de esta forma una ligera atenuación en su luz. Tal atenuación se puede detectar con un potente telescopio conectado a un fotómetro muy sensible.

Detectar el planeta fue relativamente fácil, dado que atenúa la luz de la estrella en aproximadamente un 1 por ciento. Sin embargo, resultó muy difícil ir un paso más allá y medir el ángulo de su órbita, incluso con herramientas tan potentes.

En todos los modelos de formación planetaria, una estrella joven está rodeada por un disco aplanado de gas y polvo. Un sistema de esta clase recuerda a un huevo frito, donde la yema en el medio es la estrella, y la clara que la rodea es el gas y el polvo periféricos.

Los planetas se forman por el colapso del polvo y el gas dentro de ese disco. Las teorías predominantes explican cómo los planetas en el sistema solar residen en un plano que coincide con el ecuador del Sol. Otros sistemas planetarios muestran una arquitectura similar.

Lo impactante sobre el sistema planetario analizado en el nuevo estudio es que la órbita del planeta está muy inclinada respecto al plano ecuatorial de su estrella, y no se trata de un cuerpo de tamaño asteroidal perturbable orbitalmente con facilidad, sino de un astro mucho más masivo que Júpiter.

XO-3b tiene aproximadamente 13 veces la masa de Júpiter, aunque orbita alrededor de su estrella con un periodo, o "año", de apenas 3,5 días. Júpiter, por el contrario, necesita casi 12 años para completar una órbita. XO-3b es considerado un "Júpiter caliente", porque recuerda al mayor planeta de nuestro sistema solar y porque está mucho más caliente debido a la proximidad a su estrella.

Es muy probable que el planeta, como todos los Júpiteres calientes, no se haya formado en su órbita actual, sino mucho más lejos de la estrella y que luego haya migrado hasta su posición actual. Según los modelos teóricos más aceptados, la atracción gravitatoria de otros planetas, ubicados en órbitas no muy cercanas, así como la atracción ejercida por los "cascotes" del disco protoplanetario, sólo pueden alterar ligeramente las órbitas de los planetas. Los encuentros cercanos con otros planetas, sin embargo, sí tienen la suficiente fuerza como para cambiar significativamente la trayectoria del planeta.

Parece que en el caso de XO-3 algunos planetas lo atrajeron y lo sacaron de su órbita circular original. Sufrió un encuentro gravitacional cercano. Sobrevivió al mismo, pero quedó en una órbita inusual.

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martes, 28 de julio de 2009

El Dragón de Komodo Es Más Peligroso de Lo Que Se Creía

Foto: UNSWEl temible dragón de Komodo (Varanus komodoensis) es mucho más peligroso de lo que se creía hasta ahora. Una nueva investigación revela que estos lagartos gigantes debilitan e inmovilizan a sus presas con una potente mordedura venenosa, además de utilizar sus afilados dientes y los poderosos músculos de su cuello, para matar a sus víctimas.

Ya se sabía que estos reptiles carnívoros muerden a sus presas y les basta aguardar a que se desangren hasta la muerte.

Una parte de la comunidad científica ha venido creyendo hasta ahora que la muerte de las presas es causada por una bacteria patógena presente en la boca de los dragones; pero la nueva investigación muestra que la combinación entre la dentadura del reptil y su veneno es probablemente la responsable de su habilidad para matar.

"La hipótesis de que el dragón de Komodo mata utilizando habitualmente la bacteria oral es incorrecta", afirma Stephen Wroe, coautor del nuevo estudio e investigador de la Universidad de Nueva Gales del Sur, Australia. "El dragón es verdaderamente venenoso. Tiene glándulas salivales modificadas que producen anticoagulantes y vasodilatadores, lo cual, en combinación con la dentadura y los músculos craneales del dragón, le permite matar a animales grandes a través de una pérdida rápida de sangre".

Los investigadores utilizaron modelos computacionales para analizar la mordedura del dragón de Komodo y encontraron que los dragones tienen mordeduras mucho más débiles que las de cocodrilos de una talla similar. Sin embargo, las imágenes obtenidas mediante resonancia magnética revelaron que los dragones tienen también complejas glándulas venenosas.

Después de extraer las glándulas a un dragón que estaba enfermo de muerte en un zoológico, los investigadores utilizaron espectrometría de masas para analizar el veneno, comprobando que la toxina es similar a la del monstruo de Gila y a la de muchas serpientes. El veneno causa un rápido desangramiento al impedir la formación de coágulos y al dilatar los vasos sanguíneos.

Los investigadores también examinaron fósiles de Varanus megalania, pariente gigante extinto del dragón, y determinaron que ese lagarto de siete metros de longitud fue uno de los animales venenosos más grandes que ha existido.

El dragón de Komodo, cuyos antepasados vivieron hace más de 100 millones de años, es el lagarto más grande de la actualidad y habita en las islas indonesias centrales de Komodo, Rinca, Flores, Gili Motang y Gili Dasami. Puede crecer hasta dos o tres metros como promedio y alcanzar un peso de cerca de 70 kilogramos.

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domingo, 26 de julio de 2009

Diferencias Genéticas Entre Humanos Impuestas Por la Geografía y la Historia

Foto: Karin Higgins/UC DavisEn un nuevo estudio se ha comprobado que las presiones locales como el clima y la dieta, que afectan a la selección natural, son sólo parcialmente responsables de las diferencias en la estructura genética de las poblaciones humanas. Las migraciones, los aumentos y descensos demográficos de las poblaciones, y los caprichos del azar genético, también desempeñan su papel.


En este estudio han intervenido Jonathan Pritchard y Joseph Pickrel (ambos de la Universidad de Chicago), Graham Coop (Universidad de California en Davis) y Marcus Feldman, Richard Myers y Luca Cavalli-Sforza (los tres de la Universidad de Stanford).

La selección natural tiene lugar cuando una diferencia genética particular, es decir una variante, le da a un individuo una mayor oportunidad de tener descendencia y transmitir sus genes a las generaciones futuras. Un buen ejemplo son las variantes responsables del color claro de la piel. A medida que los humanos emigraron hacia fuera de África, extendiéndose por las latitudes norteñas, la piel oscura se volvió una desventaja, posiblemente porque bloqueaba la mayor parte de la luz solar necesaria para la síntesis de la vitamina D, que contribuye de manera importante a conservar la salud de los huesos. Las variantes genéticas de piel clara en aquel entonces constituían una ventaja pequeña pero decisiva para la supervivencia en tierras norteñas, y por eso se acabaron imponiendo como un rasgo mayoritario y hoy son comunes en las poblaciones oriundas de Europa y el Norte de Asia.

Sin embargo, las variantes genéticas no siempre ayudan a que las poblaciones se adapten a su entorno. Por ejemplo, si una población pequeña experimenta una expansión rápida en número de individuos, quizás por haber entrado en un nuevo territorio con suficientes recursos para todos, o por haber desarrollado una tecnología que igualmente permite que se produzca ese aumento demográfico, algunas de las variantes genéticas transportadas por esa población pueden aumentar rápidamente en número, aún cuando no brinden ninguna ventaja reproductiva.

El acervo genético de una población también tiende a fluctuar debido a sucesos inesperados y a diferencias aleatorias relacionadas con el número de descendientes que la gente tiene y los genes particulares que transmiten a sus hijos.

Por eso, una de las preguntas fundamentales a las que se enfrentan los expertos en genética humana es: ¿Sería posible determinar cuáles son las variantes genéticas que se han propagado por la selección y cuáles las que lo han hecho por los cambios poblacionales o el azar genético?

Pritchard, Coop y sus colaboradores decidieron abordar este asunto cuando dispusieron de nuevos datos genéticos el año pasado gracias al Proyecto de Diversidad del Genoma Humano en la Universidad de Stanford. Estos datos brindaron una muestra mucho más representativa y minuciosa de las diferencias genéticas mundiales que las disponibles hasta ese momento, lo cual permitió al equipo de investigadores llevar a cabo un nuevo y más riguroso examen de la selección.

El análisis identificó inmediatamente los ejemplos conocidos de selección, incluyendo aquellos involucrados en la determinación de la pigmentación de la piel, la resistencia ante los agentes patógenos y la capacidad de digerir la leche en la edad adulta, un rasgo, éste último, que surgió en Europa, Oriente Medio y África tras la domesticación de los animales lecheros.

El equipo también descubrió que muchas señales genéticas que otros investigadores han atribuido a la selección, en realidad pueden haber sido originadas por factores históricos y demográficos.

El nuevo estudio indica, por tanto, que la historia de las poblaciones y sus migraciones desempeñó un papel muy importante en cómo cada población se adaptó a su entorno.

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viernes, 24 de julio de 2009

El Nereus Desciende a 10.902 Metros en la Fosa de las Marianas

Foto: WHOIRecientemente, el Nereus, un vehículo robótico de una nueva clase, descendió a 10.902 metros en la fosa de las Marianas, ubicada en el Océano Pacífico Occidental, durante una misión llevada a cabo por un equipo de ingenieros y científicos a bordo del barco científico Kilo Moana. Esta inmersión convierte al Nereus en el vehículo robótico subacuático que ha alcanzado una mayor profundidad, y el primero en explorar la fosa de las Marianas desde 1998.

Gran parte del fondo marino más profundo no ha sido explorado todavía. Ahora, los oceanógrafos poseen una herramienta única en su clase para reunir datos, imágenes y muestras de cualquier parte de los océanos, sin las limitaciones previas de profundidad máxima de inmersión que otros batiscafos robóticos han sufrido. Con su tecnología innovadora, el Nereus permitirá estudiar regiones oceánicas que antes resultaban inaccesibles por su profundidad y por sus peligros.

El singular diseño híbrido del Nereus lo hace idóneo para explorar las últimas fronteras oceánicas. Este vehículo no tripulado es manejado mediante control remoto por pilotos que se hallan en un barco en la superficie. Este control se realiza a través de un cable del que cuelga el vehículo, y que acoge microfibra óptica, muy ligera, que le permite bucear a grandes profundidades y maniobrar con un excelente grado de control. El Nereus también puede cambiar al modo de vehículo autónomo y navegar libremente.

Andy Bowen, del Instituto Oceanográfico de Woods Hole, es el creador principal del Nereus. Dana Yoerger, de dicho instituto, y Louis Whitcomb, de la Universidad Johns Hopkins, desarrollaron el sistema de control y navegación del vehículo y le hicieron efectuar descensos cada vez más profundos para verificar su buen funcionamiento.

El equipo de especialistas está muy complacido con el éxito que ha cosechado el Nereus al alcanzar esa cota de profundidad en el océano y suministrar imágenes y muestras de un entorno tan hostil. Con un robot como el Nereus es posible ahora explorar cualquier parte del océano, por honda que sea. Las fosas abisales están virtualmente inexploradas, por lo que el Nereus será capaz de hacer nuevos descubrimientos en ellas. Por eso, este vehículo robótico marca el comienzo de una nueva era en la exploración marítima.

La fosa de las Marianas constituye la frontera entre dos placas tectónicas, donde la placa del Pacífico es subducida bajo la pequeña placa de las Marianas. La zona forma parte del Anillo de Fuego del Pacífico, un área donde tienen lugar muchas de las erupciones volcánicas y terremotos del planeta.

Para llegar a la fosa, el Nereus descendió a una profundidad que es casi el doble de la máxima que muchos otros submarinos de investigación son capaces de alcanzar, y tuvo que resistir presiones mil veces mayores que las existentes en la superficie terrestre. La presión soportada por el Nereus es similar a la existente sobre la superficie del planeta Venus, donde reina una tremenda presión atmosférica.

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miércoles, 22 de julio de 2009

Cáncer, El Precio de Ser Más Inteligentes

Foto: GITLos cerebros cognitivamente superiores de los humanos, ¿tienen parte de la culpa de nuestras mayores tasas de cáncer? Esta pregunta ha acosado desde hace tiempo a John McDonald, jefe de la Escuela de Biología del Instituto Tecnológico de Georgia e investigador jefe en el Instituto para la lucha contra el Cáncer Ovárico. Ahora, después de un estudio inicial, parece que McDonald está cerca de poder dar una respuesta definitiva a esa pregunta.

"Siempre me intrigó el hecho de que los chimpancés parecen tener menores tasas de cáncer que los humanos", explica McDonald. "Así que analizamos nuevamente algunos estudios anteriores sobre expresión de genes que incluían datos que no fueron utilizados en los análisis originales".

McDonald, Gaurav Arora y Nalini Polivarapu compararon los patrones de expresión de genes en humanos con los de los chimpancés, en cinco tipos de tejidos: cerebro, testículos, hígado, riñones y corazón.

Hallaron diferencias distintivas en la forma en que opera la apoptosis, o muerte celular programada. Los resultados del análisis sugieren que los humanos no "autodestruimos" las células tan eficazmente como lo hacen los chimpancés. La apoptosis es uno de los mecanismos básicos que utiliza el cuerpo para destruir las células cancerosas.

Los autores del estudio consideran que esta diferencia puede haber evolucionado como una forma de incrementar el tamaño del cerebro y las habilidades cognitivas asociadas al mismo en los humanos, pero el costo pudo ser una mayor propensión al cáncer.

Como todas las hipótesis evolutivas, ésta no puede ser comprobada de forma absoluta. Sin embargo, el laboratorio de McDonald ha obtenido recientemente evidencias directas experimentales que encajan con la hipótesis de que la función de la apoptosis es más eficiente en los chimpancés que en los humanos.

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lunes, 20 de julio de 2009

¿Los Mejores Machos Son También los Mejores Padres?

Foto: N. KellyEn todo el reino animal, los colores llamativos o los espectáculos elaborados de cortejo sirven como "propaganda" para atraer a la pareja. Pero, ¿qué es lo que se promete en esa propaganda? ¿Sugiere cosas buenas que luego se cumplen? Un estudio llevado a cabo en la Universidad Yale aclara cómo la evolución trata a los buenos padres y a los malos.

La idea de que los machos exhiben sus mejores cualidades para atraer hembras con las que aparearse, es bien conocida. Como también lo es la de que los machos pueden ser engañosos en lo que sugieren a las hembras a través de la "autopromoción" que de ellos hacen.

Según Natasha Kelly, autora principal de un nuevo estudio, lo descubierto en éste indica que la autopropaganda del macho tiende a ser honesta como una función de su aptitud para ser padre.

La adornada cola en abanico del pavo real, o el cicalamiento y la pose de un hombre que desea ligar en una discoteca, son una "propaganda" para atraer hembras que puede llegar a consumir bastante energía. Cuando un macho dedica mucha energía a mantener una buena apariencia, puede que le quede poca para cuidar de sus hijos. Sin embargo, tal como señalan los autores del nuevo estudio, eso puede no ser malo en especies donde el macho no suela tener un papel relevante en la tarea de cuidar a sus hijos pequeños.

Las investigaciones previas sugieren que, bajo ciertas circunstancias, los machos podrían ser deshonestos sobre sus habilidades como padres, y pese a eso tener éxito reproductivo. En este nuevo estudio se ha analizado la fiabilidad de las señales de apareamiento de los machos de especies en las que el padre sí tiene un papel relevante en el cuidado de sus hijos, un aspecto que se omitió en los estudios anteriores.

Los resultados del estudio indican que cuando los machos deben ocuparse de la supervivencia de sus hijos, sus señales para atraer hembras suelen ser honestas, y que dedican una mayor cantidad de su energía al cuidado de sus hijos que a ser atractivos.

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sábado, 18 de julio de 2009

Descubren un Antiguo Campo Maya de Cultivo Intensivo de Yuca


Un equipo de la Universidad de Colorado en Boulder ha descubierto un antiguo sistema agrícola maya, anteriormente desconocido: un gran campo de mandioca (yuca) cultivado intensivamente como alimento básico que quedó enterrado y en el mejor estado posible de conservación bajo una cubierta de cenizas producto de una erupción volcánica hace 1.400 años en lo que hoy es El Salvador.


Las evidencias muestran que la cosecha del campo de yuca (que ocupaba un área de al menos un tercio de la de un campo de fútbol), había sido recogida tan sólo unos días antes de la erupción del volcán Loma Caldera cerca de la ciudad de San Salvador, aproximadamente en el año 600 de nuestra era.

Payson Sheets, profesor de antropología en la citada universidad, está dirigiendo las excavaciones en el antiguo asentamiento de Ceren. El campo de mandioca fue descubierto en un terreno adyacente a Ceren, que había sido enterrado bajo cinco metros de ceniza y que es considerado el asentamiento agrícola antiguo mejor preservado en toda América Latina.

Los antiguos lechos de siembra del tubérculo rico en carbohidratos son la primera y única evidencia de un sistema intensivo de cultivo de la yuca en cualquier yacimiento arqueológico de América. Aunque dos porciones aisladas del campo de yuca fueron descubiertas en 2007 después de analizar datos de radar y efectuar excavaciones limitadas, 18 nuevos pozos de sondeo, con sección cuadrada, excavados en 2009, cada uno de 3 metros de lado, han permitido a los arqueólogos estimar el tamaño del campo y verificar la actividad agrícola que se llevó a cabo en ese lugar.

Se ha encontrado polen de yuca en yacimientos arqueológicos de Belice, México y Panamá, pero no se sabe si esta planta fue cultivada en tales sitios como un producto de importancia, o si lo hallado corresponde tan sólo a los restos de unas pocas plantas de jardín. “Ésta es la primera vez que hemos sido capaces de ver cómo los antiguos mayas cultivaban y cosechaban la mandioca”, comenta Sheets, quien descubrió el asentamiento de Ceren en 1978.

Unos pocos antropólogos han sospechado que los tubérculos de la yuca, que pueden alcanzar longitudes de más de 90 centímetros, y el grueso del brazo de un hombre, representaban en épocas difíciles la salvación alimenticia para las antiguas sociedades indígenas que vivían en las grandes ciudades de la América Latina tropical. El maíz, las judías (frijoles) y la calabaza son conocidos como alimentos básicos para los antiguos mayas, pero son sensibles a la sequía y requieren de suelos fértiles.

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* Colorado U. B.
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viernes, 10 de julio de 2009

El Golpe Definitivo Contra una Teoría Sobre el Origen de un Componente Celular

Foto: MITCómo las células vivientes se originaron y evolucionaron hacia sus formas actuales continúa siendo un área fundamental de investigación en biología, impulsada en años recientes por la introducción de nuevas herramientas para el análisis genómico. Ahora, unos investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y de la Universidad de Boston, han utilizado tales herramientas para dar lo que ellos consideran el golpe definitivo contra una teoría sobre el origen de una estructura básica en la célula.

En el proceso de refutar dicha teoría, han obtenido una nueva perspectiva sobre un paso clave en la evolución inicial de una estructura básica que todavía existe en la mayoría de las células del cuerpo humano. Esta nueva perspectiva puede haber abierto para los científicos una ventana hacia el funcionamiento de algunos de estos componentes. Los mismos incluyen partes de las neuronas, de los espermatozoides, y elementos básicos de la reproducción celular.

Muchos biólogos han pensado que tres de las estructuras básicas dentro de los tipos de células de que se componen todos los animales y vegetales, llamadas células eucariotas, comenzaron fuera, como organismos separados e independientes. Entonces, en algún momento, éstos se unieron con otras células primitivas para producir una unidad simbiótica. Sin embargo, las nuevas evidencias contradicen tal origen para una de esas estructuras.

Las eucariotas son células provistas de núcleo en su interior. Este núcleo contiene el material genético de la célula, el ADN. Éstas son las células que componen casi toda la vida compleja y pluricelular en la Tierra, y son muy diferentes a las procariotas (bacterias y arqueas), más pequeñas y primitivas, que carecen de esa estructura interior y cuyo ADN flota libremente dentro de sus membranas externas.

La idea de que el núcleo de la célula eucariota se originó como un organismo separado, inicialmente recibida con escepticismo hace unas décadas, es ahora una de las que cuentan con más apoyo en la comunidad científica, si bien todavía no está universalmente aceptada. El proceso se denomina endosimbiosis.

De manera similar, generalmente se cree que otras estructuras dentro de tales células, las subunidades diminutas llamadas mitocondrias, que producen toda la energía de la célula, se originaron como organismos separados. Y las estructuras de un tercer tipo en las células eucariotas, llamadas cilios, con forma de cola y que permiten a las células moverse o percibir su entorno, son considerados también por muchos biólogos como otro ejemplo más de endosimbiosis.

Sin embargo, el nuevo análisis realizado por Hyman Hartman (Centro de Ingeniería Biomédica del MIT), y Temple Smith (Universidad de Boston), proporciona fuertes evidencias de que esta idea no puede ser cierta para el origen de los cilios. Encontraron que los genes que producen los cilios poseen características únicas que no están presentes en los tipos de células simples que podrían haber participado en la unión simbiótica. Eso sugiere que los cilios podrían haberse originado antes, dentro de la célula en evolución, mediante algún proceso que está por dilucidar.

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miércoles, 8 de julio de 2009

Si un equipo científico que trabaja en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST, por sus siglas en inglés) tiene razón, seremos capaces de encontrar vida en otros mundos a través del mero estudio de su radiación óptica para detectar luz “diestra” o “zurda”.

La técnica que el equipo ha desarrollado para detectar vida en cualquier lugar del universo no revelará directamente a los alienígenas. Pero sí podría permitir que los instrumentos de observación ubicados cerca de la Tierra, valiéndose de la magnífica atalaya que brinda el espacio, detectasen una señal delatadora, y relativamente fácil de captar, de la posible influencia de la vida sobre una de las características de un paisaje de otro mundo. Esa señal es un predominio de moléculas de una quiralidad sobre las que poseen la otra. Una molécula “diestra” tiene la misma composición que su prima “zurda”, pero su comportamiento químico es diferente. Dado que muchas sustancias críticas para la vida favorecen a una quiralidad específica, Thom Germer y sus colegas piensan que la quiralidad podría revelar, desde gran distancia, la presencia de vida, e incluso ya han construido un detector de prueba.

No conviene limitarse a buscar materiales específicos como el oxígeno, usado por muchas criaturas terrestres, debido a que la vida en otros mundos no tiene por qué ser necesariamente parecida a la del nuestro. En cambio, la quiralidad es un parámetro inherente a la organización esencial subyacente en toda forma de vida.

Muchas moléculas no asociadas con la vida también exhiben quiralidad. Pero cuando los organismos se reproducen, sus vástagos poseen moléculas quirales que tienen la misma quiralidad que las moléculas presentes en el cuerpo de sus padres. A medida que la vida se expanda en un planeta, aumentará en éste la presencia de moléculas de una quiralidad particular, en detrimento de las otras.

Si la superficie tuviera sólo una colección aleatoria de moléculas con quiralidad, una mitad sería "diestra" y la otra mitad "zurda". En cambio, el autoensamblaje de la vida implica que todas deberán tener la misma quiralidad. Es difícil imaginar la superficie de un planeta presentando un fuerte predominio de una quiralidad sobre la otra sin la presencia del autoensamblaje, que es un componente esencial del proceso de la vida.

Como las moléculas quirales reflejan la luz de un modo que demuestra su quiralidad, el equipo de investigación desarrolló un dispositivo de prueba que proyecta luz sobre hojas de plantas y sobre bacterias, para luego detectar los reflejos polarizados de la clorofila de esos organismos desde corta distancia. El dispositivo detectó el predominio de un tipo de quiralidad en ambas fuentes.

El equipo de investigadores pretende mejorar su detector de manera que pueda ser enfocado hacia las superficies de estanques y lagunas, y luego a las de grandes regiones de la Tierra, captando el predominio de una quiralidad. Si las pruebas dan buenos resultados, Germer y sus colaboradores propondrán que su detector sea instalado en un gran telescopio o en una sonda espacial.

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lunes, 6 de julio de 2009

Desarrollo de una Batería Que Usa el Oxígeno del Aire

Foto: Newcastle U.Un grupo de científicos trabaja, con alentadores resultados preliminares, en el desarrollo de una nueva y asombrosa batería alimentada por aire, la cual posee un potencial de almacenamiento de hasta 10 veces la capacidad de los dispositivos convencionales.

La capacidad mejorada se debe a la adición de un componente que emplea oxígeno tomado del aire durante la descarga, reemplazando a otro componente químico usado en las baterías recargables actuales. No tener que llevar todos los productos químicos en la batería hace que ésta, a igual tamaño, suministre más energía. Reducir el tamaño y el peso de las baterías, pero manteniendo su capacidad de carga necesaria, ha sido una larga batalla para los diseñadores de automóviles eléctricos.

Este cambio en la capacidad podría sentar las bases para una nueva generación de automóviles eléctricos, teléfonos móviles y ordenadores portátiles.

Financiado por el Consejo de Investigación en Ingeniería y Ciencias Físicas, el proyecto está siendo llevado a cabo conjuntamente por investigadores de las universidades de Newcastle, St. Andrews y Strathclyde.

En la Universidad de Newcastle se ocupan de desarrollar la nueva interfaz aire-electrodo, la parte de la batería donde se lleva a cabo la reacción.

El nuevo diseño tiene el potencial de mejorar el rendimiento de los equipos electrónicos portátiles y de dar un gran impulso a la industria de la energía renovable.

Estas baterías, por ser más idóneas que las normales para combinarse con paneles solares o aerogeneradores, permitirán un suministro constante de energía eléctrica, al poder actuar con facilidad cuando el Sol se oculte o el viento deje de soplar.

La batería STAIR también debiera resultar más barata que las actuales baterías recargables. El nuevo componente está hecho de carbono poroso, menos costoso que los materiales utilizados en las demás baterías.

Este proyecto de investigación, de cuatro años de duración, se encuentra ya a la mitad, y las perspectivas de éxito son muy prometedoras. "Nuestro objetivo es conseguir un incremento de cinco a diez veces en la capacidad de almacenamiento, lo que está más allá del horizonte de las actuales baterías de litio. Hasta ahora, nuestros resultados son muy prometedores y han sobrepasado en mucho nuestras expectativas", explica el investigador principal del proyecto, el profesor Peter Bruce de la Universidad de St. Andrews.

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sábado, 4 de julio de 2009

Comunicación Entre Ranas Por Ultrasonidos

Foto: T. Ulmar Grafe/University of Brunei DarussalamDos científicos de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) han descubierto el único caso conocido hasta ahora de una especie de rana cuyos individuos pueden comunicarse entre sí utilizando señales puramente ultrasónicas, es decir, de frecuencias demasiado altas para ser escuchadas por los humanos. Conocida como Huia cavitympanum, esta rana vive sólo en la isla de Borneo, en el Sudeste Asiático.

Los ultrasonidos son sonidos con frecuencias muy agudas, de más de 20 kilohercios, lo cual excede el límite superior de frecuencia del sonido que los humanos podemos percibir, y están muy por encima de las frecuencias de entre 5 y 8 kilohercios que la mayoría de los anfibios, reptiles y aves pueden escuchar o producir. Las partes principales del oído deben tener adaptaciones especiales para detectar estos ultrasonidos.

Estas ranas pueden captar sonidos de hasta 38 kilohercios, lo que las convierte en la especie de anfibio conocida capaz de escuchar el sonido más agudo. Los humanos pueden escuchar hasta unos 20 kilohercios y, típicamente, hablamos a 2 ó 3 kilohercios.

La mayoría de las más de 5.000 especies de ranas tienen tímpanos que son planos en el costado de la cabeza, pero los de la Huia cavitympanum están empotrados en el costado del cráneo, tal y como sucede con los mamíferos.

Peter Narins y Victoria Arch, ambos de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), pasaron varias noches en el área remota donde vive la rana.

“Teníamos una ligera idea de que vivían en esta zona”, explica Arch, autora principal del estudio. “Las descubrimos en nuestra primera noche de exploración”.

La Huia cavitympanum produce llamadas audibles y otras que son totalmente ultrasónicas.

Narins y Arch tienen una idea de por qué estas ranas, que viven junto a un arroyo con una corriente de agua ruidosa, utiliza la comunicación ultrasónica además de llamadas que son audibles para los humanos.

Su hipótesis es que estas ranas han comenzado a utilizar frecuencias más altas en su comunicación para evitar la interferencia de los sonidos producidos por el agua en movimiento, que tienen un tono más grave. Sin embargo, los sonidos de alta frecuencia no llegan tan lejos. Al producir algunas llamadas de frecuencia más baja, las ranas pueden transmitir señales a una mayor distancia, y así comunicarse con otras que están mucho más lejos. Por otra parte, con la producción de llamadas ultrasónicas, también pueden comunicarse mejor a corta distancia por encima de ese ruido de fondo.

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jueves, 2 de julio de 2009

Nueva Tecnología de Invisibilidad Para Todo el Rango Optico

Foto: Purdue UniversityUn equipo de investigadores ha creado un nuevo tipo de capa de invisibilidad que es más simple que los diseños anteriores y que funciona para todos los colores del espectro visible. Esta nueva capa hace posible la ocultación de objetos más grandes que antes, y probablemente llevará a otras aplicaciones prácticas en la "óptica de transformación".

Si bien otros diseños anteriores de capas de invisibilidad han usado metamateriales exóticos que requieren de una compleja nanofabricación, el nuevo diseño es en cambio un dispositivo más simple, basado en una guía de ondas ópticas especial.

Vladimir Shalaev (de la Universidad Purdue) y su equipo utilizaron su guía de ondas especial para volver invisible un área 100 veces más grande que las longitudes de onda de la luz proyectada por un láser dentro del dispositivo, un logro inaudito. Los experimentos anteriores con metamateriales han estado limitados a volver invisibles regiones sólo unas pocas veces más grandes que las longitudes de onda de la luz visible.

Como el nuevo método ha permitido a los investigadores aumentar de manera espectacular el área sometida a invisibilidad, la tecnología ofrece la esperanza de volver invisibles a objetos más grandes.

Con Shalaev han trabajado también Igor I. Smolyaninov (de BAE Systems en Washington, D.C.), Vera N. Smolyaninova (de la Universidad de Towson en Maryland) y Alexander Kildishev (Universidad Purdue).

La guía de ondas es inherentemente de banda ancha, lo que significa que podría usarse para otorgar invisibilidad en la gama completa del espectro visible de la luz.

Con el prototipo de este nuevo dispositivo de invisibilidad, los investigadores volvieron invisible un objeto de unas 50 micras de diámetro, o aproximadamente el espesor de un pelo humano, en el centro de la guía de ondas.

En lugar de reflejarse como sucede normalmente, la luz fluye alrededor del objeto y retoma su camino rectilíneo en el lado opuesto, como el agua que fluye alrededor de una piedra en un riachuelo.

La investigación cae dentro de un nuevo campo llamado óptica de transformación, que puede dar lugar a impresionantes avances tecnológicos, incluyendo sistemas de invisibilidad, poderosas "hiperlentes" que permitan producir microscopios 10 veces más potentes que los hoy existentes y capaces de permitir sensores avanzados, sistemas de captación de energía solar más eficaces, la observación de objetos tan minúsculos como el ADN, y ordenadores personales y otros aparatos electrónicos domésticos que usen la luz en lugar de las señales electrónicas para procesar la información.

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miércoles, 1 de julio de 2009

Una Eerupción Volcánica Causó una Extinción

Una Supererupción Volcánica, Hasta Hoy Desconocida, Causó una Extinción

Foto: U. LeedsHa sido descubierta, por un grupo de científicos de la Universidad de Leeds, una erupción volcánica gigante desconocida hasta ahora que, según todos los indicios, causó la extinción global en masa de 260 millones de años atrás.

La erupción, en la provincia de Emeishan del suroeste de China, liberó alrededor de medio millón de kilómetros cúbicos de lava, cubriendo un área 5 veces mayor que Gales, y diezmando la vida marina en todas partes del mundo.

Los científicos lograron en este estudio algo inusual: Pudieron precisar la época exacta de la erupción con respecto a las señales dejadas por otros fenómenos geológicos, y vincularla directamente a un evento de extinción en masa. Lo consiguieron gracias a que la erupción se desencadenó en un mar poco profundo, lo que significa que la lava aparece hoy como una capa distintiva de roca ígnea intercalada entre capas de roca sedimentaria que contienen vida marina fosilizada cuya antigüedad se puede estimar fácilmente.

La capa de roca fosilizada directamente después de la erupción muestra la extinción en masa de diferentes formas de vida, vinculando de manera evidente esa erupción con una enorme catástrofe medioambiental.

El efecto global de la erupción se debió también a la proximidad del volcán a un mar poco profundo. La colisión de la lava, que fluía rápidamente, con el agua, causó una explosión violenta al comienzo de la erupción o sucesión de erupciones, lanzando grandes cantidades de dióxido de azufre a la estratosfera.

Cuando el magma de poca viscosidad fluye con rapidez y se encuentra con el mar poco profundo, el efecto es como verter agua en una sartén con aceite hirviendo: Hay una explosión espectacular que produce nubes gigantescas de vapor.

La inyección de dióxido de azufre a la atmósfera habría conducido a la formación de grandes nubes que se expandieron por todo el mundo, enfriando el planeta y produciendo finalmente torrenciales lluvias ácidas. Los científicos estiman a partir del registro fósil que el desastre medioambiental se desató al comienzo de la erupción.

La extinción abrupta de cuantiosas formas de vida marina que hoy se aprecia con toda claridad en el registro fósil relaciona firmemente una erupción volcánica gigante con una catástrofe medioambiental global, una correlación que a menudo ha sido tema de encendido debate y de polémicas.

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