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Nitinol:.El metal inteligente


adaptado de un trabajo
de Javier Morales

en monografias.com
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Se ha desarrollado una aleación de titanio y níquel llamada "NITINOL"que tiene mucho valor en diferentes campos de uso de metales dado que tiene la propiedad de regresar a su forma original debido a la transformación martensítica termoplástica entre una fase austenítica y una fase martensítica, al tiempo que es de gran flexibilidad, tiene biocompatibilidad con el ser humano y no es corrosivo.


Esta aleación no es nueva pero más recientemente se han encontrado aplicaciones en las que los resultados han sido favorables y satisfactorios, como por ejemplo en la odontología (brakets), medicina (stents, prótesis cardiovasculares), y en la robótica.

Un investigador suizo llamado Arne Olander observó cambios de forma en una aleación de oro con cadmio, y se dio cuenta del potencial que tenía ésta para lograr un movimiento utilizable. En 1950 L. C. Chang y T.A. Read, en la universidad de Columbia en Nueva York, utilizaron rayos X para estudiar la estructura cristalina de la aleación. Sin embargo, no se llegó a comercializar popularmente debido al elevado precio de los elementos de la aleación.


En 1961, mientras investigaban aleaciones resistente a las corrosión para embarcaciones, un equipo dirigido por William Beuhler, en el U.S. Naval Ordenance Laboratory(N.O.L.) encontraron este mismo efecto en una aleación de níquel con titanio. Ellos llamaron a esta aleación "Nitinol" (combinaron las letras de Níquel, Titanio y Naval Ordenance Laboratory.)


Durante los 60s y 70s, se observó este mismo efecto en otras aleaciones más y empezó a producirse comercialmente en muchas formas distintas: láminas, alambre, cintas, discos y empezaron por fin a aparecer multitud de aplicaciones comerciales para las mismas.

La aleación de niqueltitanio puede volver a una forma fija no importando que se haya encorvado o retorcido.
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Nanotecnología: ventajas y peligros

Como Aprendices de Brujo:
¿Es peligrosa la Nanotecnología?


[SEPA/Diario El Peso] Como extraída de una novela fantástica, la nanotecnología ofrece infinitas posibilidades, como la de crear materiales más fuertes que el acero pero con el 10% de su peso, de generar sensores moleculares que puedan detectar y destruir células cancerígenas en sectores delicados del cuerpo humano como el cerebro, de multiplicar en forma exponencial, las ya extraordinarias aplicaciones informáticas, etc. Sin embargo y al igual de lo que aconteció con otros logros tecnológicos, han surgido voces de alarma sobre la posibilidad de que esta nueva tecnología genere consecuencias insospechadas, perjudiciales e incontrolables para la salud humana.

Para tener una dimensión real de lo que es esta tecnología, es necesario imaginarse partículas ínfimas con capacidad para alterar genes, proteínas, virus y otras células o de generar nano-materiales con nuevas propiedades que influyen [ya en la actualidad] en la vida cotidiana de los seres humanos. Ropa y artefactos de cocina que no se ensucian, cremas solares con protección solar total, artefactos deportivos como raquetas y palos de golf que usan los grandes campeones de estas disciplinas, etc.

La nanotecnología estudia, diseña, crea, sintetiza, manipula y aplica materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano-escala. La materia a esta escala ha revelado propiedades y fenómenos hasta hoy desconocidos y ello llevó a los investigadores a tratar de aprovechar estos descubrimientos.

Una de las posibilidades más prometedoras surge a través de la bio-nanotecnología que propone diseñar y construir células artificiales que podrían llegar a ser más eficientes que las células biológicas ordinarias, como por ejemplo en su función de oxigenar la sangre o de combatir virus.


Un polímero es simplemente una cadena de moléculas más pequeñas que se han entrelazado. La celulosa en las plantas y la lana en las ovejas, son polímeros naturales. Podemos encontrar polímeros fabricados por el hombre en muchas formas, desde medias de nylon hasta repuestos para coches o relleno para muebles.
 
Los polímeros empleados en los Polimerosomas son más grandes y pesados que los de las moléculas naturales de las membranas celulares: tienen un peso molecular por encima de 3.600, comparado con un peso aproximado de 750 para los fosfolípidos, las moléculas ácido grasas empleadas por las células.


Las moléculas artificiales pueden fabricarse con una importante característica, que también comparten muchas moléculas naturales; pueden ser transformadas en anfifílicas mediante ingeniería, de modo que un extremo busque agua y el otro la evite. En una solución acuosa, este tipo de moléculas se une espontáneamente formando una doble capa con sus extremos hidrófobos [que no toleran el agua] en el medio y sus extremos hidrófílos [que toleran el agua] hacia el exterior.


Sin embargo, a pesar de la extensa lista de posibilidades de la nanotecnología, su uso y experimentación indiscriminados y descontrolados, genera el riesgo que en su manipulación no se tomen las precauciones que caracterizan a los ensayos clínicos necesarios para su aplicación a seres humanos.


Dado su pequeño tamaño no se sabe si estos nano-materiales pueden atravesar la piel, viajar por el torrente sanguíneo, dañar órganos. También se ignora si su alta reactividad podría alterar en forma imprevista, partes de la célula. Surge en el horizonte una nueva “especialidad” la de la “nano-toxicología”.


Entre los usos no médicos de esta nueva tecnología están las nano-partículas de dióxido de titanio que hacen transparentes a las cremas solares, las nano-partículas de plata, utilizadas en la indumentaria deportiva por sus propiedades bactericidas y las nano-fibras de carbono utilizadas en la industria automotriz.


La agencia Independiente Argenpress advierte sobre estudios científicos que relacionan severos daños en la salud y el contacto humano con nanopartículas:


“Según un artículo publicado en el European Respiratory Journal (Diario Respiratorio Europeo) por un grupo de investigadores chinos dirigidos por Yuguo Song, del Departamento de Medicina Profesional y Toxicología Clínica del Hospital Chaoyang, Beijing, 7 mujeres jóvenes cayeron seriamente enfermas después de trabajar en una fábrica de pintura que utilizó nanotecnología. Los trabajadores sufrieron daño severo y permanente en sus pulmones y erupciones en cara y brazos. Dos, mientras las otras cinco no mejoran después de varios años”.


Los mismos materiales, convertidos en nano-partículas manufacturadas, tienen propiedades y efectos diferentes y desconocidos que los que tienen en tamaños convencionales. No se sabe con certeza si los mecanismos de defensa del hombre y de otros organismos de la naturaleza podrán advertir la presencia el nano-material extraño y reaccionar en forma adecuada. El problema se agudiza ante la posibilidad de la auto-replicación o propagación [hoy sólo una hipótesis] de estas nano-partículas lo que garantiza su persistencia y aumento en el entorno con el consiguiente impacto sobre el medio ambiente.

La inhalación de nano-partículas puede afectar no sólo los pulmones sino desplazarse hacia otros órganos como el cerebro, el hígado, el bazo y en el caso de las mujeres embarazadas hasta el feto.


Otro problema que plantea la manipulación con nano-partículas es la dificultad de su detección [tanto en gases como en líquidos].Sólo los microscopios electrónicos pueden detectarlas y no existe instrumental portátil para monitorear su exposición en el medio ambiente. A ello se agrega que no existe un criterio único sobre cuáles son los parámetros más adecuados para evaluar la exposición del ser humano a las nano-partículas.


La exposición de los seres humanos a las nano-partículas es una realidad presente, que crece en forma geométrica a medida que los laboratorios descubren nuevas aplicaciones y la industria las utiliza. Sus consecuencias son desconocidas por estos nuevos alquimistas del siglo XXI. El problema es que en esta nueva y excitante Edad Media, algún aprendiz de brujo en su búsqueda de la Piedra Filosofal, pueda desatar una nueva peste global, que en esta oportunidad no será negra sino invisible.


En la imagen: Representación animada de un nanotubo de carbono [Wikipedia]


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LA BIODIVERSIDAD DIVIDE AL MUNDO

Más de 190 países debaten en Japón cómo frenar la pérdida de especies. Ricos y pobres se enfrentan: ¿quién es el dueño de la biodiversidad y cómo se reparten sus beneficios? Muchas especies están amenazadas según la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza.

Si una empresa farmacéutica crea un medicamento a partir de un árbol de la Amazonia, ¿debe compensar a la comunidad que descubrió las propiedades de la planta? ¿Quién debe afrontar el costo de preservar los ecosistemas?

Éstas son algunas de las preguntas que debieron responder representantes de más de 190 países reunidos en Nagoya, Japón, en la Cumbre de Biodiversidad.

El objetivo del encuentro fue combatir el alarmante ritmo de destrucción de la naturaleza y buscar formas innovadoras de financiar su preservación. Además de fijar nuevas metas para la protección de especies y ecosistemas, la cumbre discutió un protocolo tan vital como polémico, que busca regular el acceso a los recursos genéticos de las plantas y cómo se reparten los beneficios derivados de ellas.


Los países signatarios de la Convención de Biodiversidad llegaron a Nagoya en momentos en que el ritmo de pérdida de especies es 1.000 veces superior al considerado natural, según los expertos.

"Estamos próximos a un punto sin retorno, en el que la pérdida de la biodiversidad será irreversible y podemos llegar a ese punto en diez años si no actuamos", advirtió el primer ministro de Japón, Ryo Matsumoto, al inaugurar el encuentro.

Lo que está en juego no es sólo la desaparición de plantas o animales. Por primera vez este año varios informes dejaron en claro que si no se detiene el actual ritmo de destrucción de la biodiversidad, ello tendrá consecuencias catastróficas para la economía mundial.

Enviado por Julio Victorio Puzzillo

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NUEVO ELEMENTO QUÍMICO: La mujer

Un informe enviado por el Dr. Thomas Boolsen
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Departamento de Análisis

1.- Análisis Químico:

Elemento: Mujer
Símbolo: Mu
Descubridor: Adán
Masa Atómica: Apropiada en 53.6 kg. (pero varía entre 40 y 150 kg.)
Frecuencia: Cantidades abundantes en todas las áreas urbanas.

2.- Propiedades Físicas

a.- Superficie generalmente cubierta por una capa de pintura
b.- Hierve espontáneamente, se congela por razones desconocidas
c.- Se derrite si se le da un trato especial
d.- Se vuelve amarga si no se le usa correctamente
e.- Rara vez se la encuentra en la naturaleza en estado vírgen
f.- Cede bajo presión ejercida en los puntos precisos.
 
3.- Propiedades Quimicas

a.- Tiene gran atracción por el oro, la plata y una amplia gama de piedras preciosas
b.- Absorbe grandes cantidades de sustancias caras
c.- Puede explotar espontáneamente sin previo aviso y sin razón aparente
d.- Es insoluble en líquidos y su actividad aumenta por la saturación en alcohol etílico
e.- Es el agente reductor de dinero más poderoso conocido por el hombre

4.- Usos comunes:

a.- Altamente ornamental, especialmente en autos deportivos
b.- Puede resultar de gran ayuda para la relajación
c.- Agente limpiador muy efectivo
 
5.- Pruebas realizadas:

a.- La muestra pura se torna rosada cuando se le descubre en su estado natural
b.- Se torna verde cuando se le coloca junto a una muestra mejor

6.- Peligros potenciales:
a.- Altamente peligrosa, salvo en manos experimentadas
b.- Es ilegal poseer más de una, aunque puede tenerse varias en distintos lugares, mientras que no entren en contacto, en cuyo caso es inevitable una violenta explosión

Advertencias:

a.- No existen dos iguales
b.- Si bien parece un elemento abundante, se considera un bien escaso por lo que no se encuentra con facilidad una en buen estado, por lo tanto valore lo que tiene.
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Mecánica Ondulatoria - de una monografía por O.SIERRA y R. PINTO


En el proceso histórico, se puede decir que la raíz de la moderna mecánica cuántica ondulatoria pudo surgir desde de la teoría clásica de Hamilton-Jacobi.

De los principios variacionales en mecánica clásica es muy conocido el principio de mínima acción de Hamilton el cual plantea que “entre todo los caminos posibles entre dos puntos compatibles con la conservación de la energía, el sistema físico se mueve siguiendo una trayectoria muy particular para la cual el tiempo es mínimo o estrictamente un extremal”.


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De Wikipedia:

La ecuación de Hamilton-Jacobi es una ecuación diferencial en derivadas parciales usada en mecánica clásica y mecánica relativista que permite encontrar las ecuaciones de evolución temporal o de "movimiento".

La ecuación de Hamilton-Jacobi (EHJ) permite una formulación alternativa a la mecánica lagrangiana y la mecánica hamiltoniana (y por tanto a la mecánica newtoniana, basada en el intento de integración directa de las ecuaciones de movimiento). El empleo de la ecuación de Hamilton-Jacobi resulta ventajoso cuando se conoce alguna integral de movimiento.

Además la formulación basada en EHJ es la única formulación de la mecánica en la que el movimiento de una partícula y el de una onda se describen en los mismos términos. Es por esto que la EHJ constituye una meta largamente perseguida de la física teórica, desde Johann Bernoulli en el siglo XVIII buscó una analogía entre la propagación de ondas y partículas. Esta razón fue la que llevo a Schrödinger a buscar una ecuación para la "mecánica ondulatoria" o mecánica cuántica generalizando la ecuación de Hamilton-Jacobi (en lugar de usar los otros enfoques alternativos de la mecánica clásica). Incluso la primera ecuación para mecánica cuántica relativista, la ecuación de Klein-Gordon, se basó en la EHJ relativista en lugar de otros enfoques alternativos.

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Bioquímica - Arsénico en el ADN


[SEPA/Diario El Peso] La sigla alfa numérica GFAJ-1 designa una cepa bacteriana de la familia Halomonadaceae que puede encontrarse en un tóxico lago [Mono Lake] de California, caracterizado por sus altas concentraciones de arsénico. Lo llamativo de esta bacteria es su notable adaptación, dado que se muestra capaz de incorporar el arsénico a su estructura y a la cadena de ADN en sustitución del fósforo, que hasta hoy se pensaba imprescindible para la vida. Estas circunstancias hacen que esta bacteria se desenvuelva con cierta normalidad en un medio que es tóxico para otras formas de vida.

La vida se compone sobre todo con carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, azufre y fósforo [CHONPS por su acrónimo]. Estos seis elementos, los ácidos nucleicos, proteínas y lípidos constituyen la mayor parte de la materia viva, aunque en teoría, es posible que algunos otros elementos de la tabla periódica puedan cumplir las mismas funciones.

El fósforo es parte de la estructura básica del ADN y ARN, las estructuras que transportan instrucciones genéticas para la vida y se considera un elemento esencial para todas las células vivas. El fósforo es un componente central de la molécula que transporta energía en todas las células [trifosfato de adenosina] y los fosfolípidos que forman todas las membranas celulares. El arsénico, que es químicamente similar al fósforo, es venenoso para la mayoría de la vida en la Tierra. El arsénico altera las vías metabólicas, porque químicamente se comporta de manera similar al fosfato.

Un estudio publicado en la revista Science, describe cómo la mencionada GFAJ-1 de la familia Halomonadaceae ha sustituido al fósforo por el arsénico para mantener su crecimiento. Los datos de la investigación muestran evidencia de arseniato en macromoléculas que suelen contener fosfatos [ácidos nucleicos y proteínas]. Este descubrimiento tiene un profundo significado evolutivo y geoquímico.

No estamos ante una bacteria alienígena sino del descubrimiento de la capacidad de adaptación del microorganismo en condiciones de laboratorio, lo que aumenta sus rangos de flexibilidad. Para algunos biólogos se ha exagerado el descubrimiento arguyendo que se trata de una simple bacteria extremófila.
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Experimentos: ácidos, bases, indicadores químicos

Experimentos: combustión del azúcar, catalizadores

Experimentos: Encendiendo fuego con una patata (papa)