Las 10 noticias científicas de la semana

El primer pelo. Foto Óscar Sanisidro

1. El primer pelo de la historia

Un viejo mamífero hallado en España, que vivió hace 125 millones, sorprendió a la ciencia. No solo tiene tejidos blandos de hígado, pulmón y diafragma conservados sino que presenta los primeros restos de pelo y púas de animal alguno, conservados mediante un proceso de fosilización fosfática, llevando 60 millones de años más en el pasado el origen de estas estructuras de la piel. El animal es el Spinolestes xenarthrosus, de un linaje de animales extinguidos. Los hallazgos se revelaron en Nature.

2. Háganse los sueños

Mediante la activación con láser de un grupo de células en la médula cerebral, una técnica llamada optogenética, científicos lograron que ratas comenzaran a soñar y dejaran de hacerlo al desactivar esas neuronas, siendo incapaces de soñar de nuevo. El estudio apareció en Nature y sugiere que el sueño está dominado por esa región del cerebro, así intervengan otras en el hipotálamo y el tallo cerebral. El avance permitirá conocer más detalles sobre cómo soñamos.

3. Usted me tocó

Ingenieros de la Universidad de Stanford crearon una piel de plástico que detecta la intensidad de una presión sobre ella y genera una señal eléctrica que es recibida por las células en el cerebro. Es la primera vez que se logra detectar una presión y transmitirla al cerebro. El logro se debe a Zhenan Bao que lleva una década tratando de desarrollar un material que imite la capacidad flexible de la piel y que se pueda sanar, a la vez que sirva de sensor. El estudio apareció en Science.

4. ¿Sexo? ¡Cómo olvidarlo!

Investigadores reportaron en Nature el hallazgo de un par de neuronas en el cerebro de un nemátodo que le permite recordar e ir en busca de sexo aún a expensas de alimento. Las neuronas son exclusivas de los machos, un hallazgo interesante para conocer cómo el cerebro de hembras y machos les confieren distintas preferencias, aptitudes y juicios

5. La maldita primavera

En Environmental Research Letters se reportó un fenómeno preocupante: la primavera se anticipará hasta 3 semanas en el futuro. Los inviernos serán más cortos. Y aunque pareciera buena nueva, ¿cómo se afectarán plantas y animales? Las aves migratorias, por ejemplo, se basan en la duración del invierno para sus vuelos. También desaparecerán las falsas primaveras, cuando las temperaturas gélidas retornan luego de haber comenzado la germinación de las plantas. Algo extraño se cuece.

6. Ébola vía semen

La transmisión del ébola por el semen es posible hasta 6 meses después de haberse contagiado, reveló un estudio en el New England Journal of Medicine que analizó el caso de una mujer contagiada en Liberia por un sobreviviente de la enfermedad. Aunque se sabía de la transmisión vía sexual, se tenía el tiempo de peligro era mucho menor. En esta ocasión la infección se produjo a los 179 días de que el hombre hubiera sido declarado portador del virus.

7. Terapia en el útero

Aunque no es investigación concluida, científicos dijeron esta semana que preparan el tratamiento con células madre de bebés en el útero para corregir un defecto que hace que los huesos se rompan con extrema facilidad y que a veces conduce a la muerte. Se practicará en fetos en el útero y en bebés recién nacidos. Será la primera vez que se intenta antes del nacimiento dijo un comunicado del Instituto Karolinska en Suecia. El ensayo comenzará en enero. El tratamiento lo recibirán fetos con 20 a 34 semanas de gestación.

8. Lavaron la mancha de Júpiter

Un estudio de los rasgos principales de Júpiter con base en imágenes del telescopio Hubble reveló que la gran mancha roja distintiva, que ha estado activa por más de 300 años, siendo una gran tormenta, se ha encogido 240 kilómetros, pero ese encogimiento ha disminuido el ritmo según el reporte en The Astrophysical Journal. También se detectó una extraña onda que no había sido vista hace años. El gran planeta cambia.

9. Sí que pasaban bueno

Un análisis de fósiles y objetos hallados en Durrington Walls, sitio del neolítico donde se construyeron los monumentos de Stonehenge hace más de 4.000 años, publicado en Antiquity, mostró que en el asentamiento se hacían fiestas en las que se consumían carne de ternero y cerdo y productos lácteos. Estos al parecer eran exclusivos de un grupo selectos o eran consumidos en ceremonias públicas. Se hallaron pocos restos de plantas consumidas, por lo que el festín era con carne, mucha carne.

10. Una gasolinera en la Luna

Para viajar a Marte lo mejor sería hacer una parada en la Luna para recargar combustible sugirió un estudio del MIT, con lo cual se reduciría en 68% la carga al momento de salir de la Tierra. En la Luna hay agua que se podría usar para preparar el combustible, asumiendo que la tecnología esté lista cuando se inicie la exploración humana del planeta rojo. Por favor, llene el tanque.

Las estrellas hablan

Foto del Sol, nuestra estrella. Cortesía SDO

Las estrellas hablan, pero casi nadie puede escucharlas. Por accidente científicos descubrieron evidencias experimentales de que emiten sonidos.

Cuando examinaban en laboratorio la interacción entre un láser ultraintenso y el plasma, los investigadores hallaron algo inesperado.

Descubrieron que una billonésima de segundo antes de que el láser golpeara, el plasma fluía rápido de áreas de alta densidad a otras de menos, creándose algo como una congestión de tráfico. El plasma se apilaba en la interfaz entre las regiones de alta y baja densidad produciendo series de pulsos de presión: una onda de sonido.

Pero no es un ruido monstruoso por el que hubiera que llamar a las autoridades para que le bajara volumen. El sonido emitido es un alta frecuencia, tan alta que sería difícil hasta para los murciélagos y delfines. A casi un billón de hertz, el sonido no era solo inesperado sino también muy cercano a la más alta frecuencia posible con tal material, 6 millones de veces más alto que lo que se puede escuchar en cualquier mamífero.

“Una de las pocas localidades en la naturaleza donde creemos que ese efecto pueda ocurrir es en la superficie de las estrellas. cuando están acumulando nuevo material podrían generar un sonido similar al observado en laboratorio, es decir que las estrellas podrían estar cantando, pero como el sonido no se puede propagar por el vacío del espacio nadie puede escucharlas”, dijo el profesor Jophn Paslye, del Instituto del Plasma en la Universidad de York y participante en el estudio.

Congelaron la luz un minuto

mNi cuando las aguas del Mar Rojo se separaron. Físicos en la Universidad Técnica de Darmstadt lograron algo que se creía imposible hasta ahora: detener la luz por cerca de un minuto.

Y aunque hace unos años se había logrado detener unos instantes, ahora los físicos encabezados por Thomas Halfmann del Instituto de Física Aplicada no solo la pararon sino que pudieron salvar por un minuto las imágenes que eran transferidas por el pulso de luz en un cristal, un millón de veces más tiempo que lo que se había logrado.

El logro fue realidad mediante una combinación de métodos muy conocidos en ese campo. El resultado tendría aplicaciones prácticas en los sistemas futuros de procesamientos de datos que operan con luz.

Para detener la luz, los científicos usaron un cristal parecido al vidrio con baja concentración de iones (átomos cargados eléctricamente) del elemento praseodimio. El conjunto experimental también incluyó dos rayos láser. Uno es parte del la unidad de desaceleración mientras que el otro es el detenido. El primero, rayo de control, cambia las propiedades ópticas del cristal: los iones cambian entonces la velocidad de la luz en alto porcentaje. El segundo rayo, el que será detenido, entra en contacto con el nuevo medio del cristal y láser y es desacelerado adentro. Cuando los físicos apagan el rayo de control al mismo momento que el otro está dentro del cristal, el rayo desacelerado se detiene.

Para ser más exactos, la luz se convierte en una especie de onda atrapada en el cristal. Esto se puede explicar así:

Los iones de praseodimio son orbitados por electrones y se comportan como una cadena de imanes: si usted mueve uno, el movimiento debido a las fuerzas magnéticas se propagan en la cadena como una onda. Como los científicos llaman spin al magnetismo de los electrones, una onda spin se forma en la misma manera cuando congela un rayo láser. Esta es una reflexión de la onda de luz del láser. De esta manera los investigadores pudieron almacenar imágenes como las de un patrón de rayas hecho de la luz láser dentro del cristal. La información puede ser leída de nuevo encendiendo de nuevo la luz de control.

La idea del equipo es intentar almacenar la luz por más tiempo, quizás una semana, y lograrlo con una longitud de onda mayor alcanzando una tasa más eficiente de transferencia de datos.

No es sencillo para el común de los mortales, pero suena bien: detener la luz.

Mis 10 noticias científicas de la semana (7-13)

1. Pintado de azul

A 63 años luz, de hecho es uno de los que pasa delante de su estrella, más cercanos a la Tierra, se encuentra un planeta, el primero cuyo color es detectado. Se trata de HD 189733b, que reside cerca a su estrella. El color fue observado mediante espectrografía por el telescopio espacial Hubble. A diferencia de la Tierra, el azul no se debe a la existencia de océanos sino a una atmósfera nublada, cargada con partículas de silicatos. En el planeta soplan vientos de más de 7.000 kilómetros por hora y la temperatura supera los 1.000 grados centígrados. El planeta es un Júpiter caliente orbitando a solo 5 millones de kilómetros de su estrella madre.

2. Unas magas para abrir cerrojos

Un estudio presentado en el journal Plos One muestra la inteligencia de las cacatúas, lo cual no es un descubrimiento nuevo. Sí es novedad la forma como logran superar este tipo de obstáculos: abren de manera consecutiva varios cerrojos (5) para obtener alimento, a pesar de que en cada paso no reciben recompensa alguna. El experimento se hizo en la Universidad de Viena con las cacatúas Goffin, originarias de una isla en Indonesia.

3. Qué cola tengo yo

El Sistema Solar en el que vivimos tiene una cola en forma de trébol de cuatro hojas, revelaron mediciones efectuadas por el satélite Ibex (Interstellar Boundary Explorer) de la Nasa. El hallazgo fue publicado en el Astrophysical Journal. Las partículas de la cola y de la heliosfera (la región del espacio influenciada por nuestra estrella no brillan por lo que no se pueden detectar con un instrumento convencional. Ibex mide las colisiones de partículas en las fronteras del Sistema Solar.

4. Calor por todos lados

Si planea tener bebé sería mejor que lo encargase en el verano, pues nacen más sanos de acuerdo con un estudio aparecido en Proceedings of the National Academy of Sciences. No solo tendrá mejor peso sino que no nacerá en invierno, cuando las condiciones son menos favorables. Eso al menos para las regiones con estaciones.

5. Así nacen los monstruos

A 11.000 años luz fue captado el nacimiento de una enorme estrella que al final tendrá más de 100 veces la masa del Sol. Con los radiotelescopios Alma de la ESO en Chile se detectó el enorme embrión de estrella en el interior de una nube oscura, la nube oscura de Spitzer. Devora con avidez el material de polvo y gas que cae desde la nube. El material colapsará para formar el monstruo. Solo 1 de cada 1.000 estrellas en la Vía Láctea alcanza tal masa según el astrofísico Nicolás Peretto, del equipo investigador.

6. Los secretos de un lago del pasado

El lago Vostok en la Antártida es el cuarto más grande en volumen y el séptimo en profundidad del planeta, a más de 3.700 metros de profundidad, quedó atrapado hace 3 millones de años. Fue destapado por científicos rusos que extrajeron núcleos de hielo y agua con el fin de analizar la vida que se encontraba. En un estudio en Plos One, revelaron que los análisis presentaron muchísimas especies conocidas pero 3.507 nuevas. La reacción no se hizo esperar y distintos investigadores creen que pudo haber contaminación con los equipos usados.

7. Cómo nos cambia el tiempo

La puesta en escena de nuevos relojes atómicos de entramado óptico con una precisión casi impensable, podría llevar a que se redefiniera el concepto de qué es un segundo se informó esta semana. En los relojes atómicos actuales se exponen los átomos de cesio a una radiación de ondas para hacerlos oscilar, en los nuevos eso se logra con una luz láser. Los actuales pueden perder solo un segundo cada 138 millones de años, los nuevos son 3 veces más exactos según artículo en Nature Communications.

8. Anticuerpos autistas

Dos estudios publicados en Translational Psychiatry indican que un cuarto de los casos de autismo pueden deberse a los anticuerpos ‘anticerebro’ que pasan de la madre al feto, lo que podría conducir a un test sanguíneo que diga con exactitud si el feto viene con esa condición, proclama de la que algunos dudan. Con ese defecto nace 1 de cada 88 niños y es una condición que se adquiere en el útero. Los anticuerpos se unen a proteínas en el cerebro en 1 de cada 4 madres reveló el estudio, provocando aquel desenlace.

9. Nadie sabe para quién trabaja

El virus de inmunodeficiencia adquirida (VIH) puede ser usado para curar dos enfermedades hereditarias de acuerdo con estudio publicado en Science y realizado por Instituto para Terapia de Genes Teletón San Rafael en Italia. Se trata de la leucodistrofia metacromática y el síndrome Wiskott-Aldrich. En pruebas de varios años con 6 pacientes se mostró el beneficio que el nuevo tratamiento ofrece. La primera enfermedad es neurodegenerativa y la segunda hace a los portadores más proclives a enfermar de cáncer e infecciones.

10. Contaminación es peor que una guerra

Cada año más de 2,5 millones de personas mueren por efectos de la contaminación reveló un estudio en Environmental Research Letters. Cerca de 470.000 fallecen debido al aumento de los niveles de ozono superficial y 2,1 millones por efectos del material particulado PM 2,5. La contaminación se convierte en así en uno de los principales factores de salubridad pública que inciden en la mortalidad.

Curiosity examinó una roca marciana

Tomar una roca por la mano, alzarla y analizar su contenido no llamar la atención de nadie. No, a menos que sea ¡en Marte!

El robot Curiosity que llegó al planeta rojo a comienzos de agosto, tomó en su brazo robótico una roca del tamaño de una pelota de fútbol americano, llamada ‘Jake Matijevic’ por los especialistas de la misión, y sus equipos determinaron sus componentes.

La roca fue tomada el sábado. Luego, el robot puso su espectrómetro de Rayos X-Partículas Alfa en contacto con la roca, un dispositivo que se encuentra en la punta del brazo de 2,1 metros. Luego, una de las cámaras tomó imágenes cercanas de la piedra. La operación se repitió al día siguiente, domingo.

Después, la ChemCam, cámara de química, que dispara pulsos de rayos láser también examinó qué elementos contenía la roca.

La prueba sirvió par calibrar los dos instrumentos.

El lunes, Curiosity terminó su trabajo sobre Jake Matijevic y caminó 42 metros más en el cráter Gale donde se halla.

El robot cumple una misión de dos años, en la que con sus 10 instrumentos examinará si en ese lugar alguna vez hubo condiciones favorables para la vida microbiana.

En la foto, primer plano de la primera roca examinada por el robot, cortesía Nasa.

Ser invisibles se hace juego de… científicos

Abracadabra… ¡desaparézcase! Y aunque hay magos de todas las clases y científicos jugando a la magia o, mejor, haciendo magia, todo es cuestión de física pura y no tan elemental.

Se han inventado, la mayoría en teoría, mantos para hacer invisibles los objetos: utilizan metamateriales, que tienen propiedades especiales, y dependen de su polarización (la orientación). Además: funcionan en ciertas longitudes de las ondas de luz.

Hoy hay un anuncio. “Ver las cosas desaparecer es una experiencia sorprendente”, expresa Joachim Fischer, del Karlsruhe Institute of Technology en Alemania. Pero los mantos de invisibilidad no los crea con el fin de desaparecer los objetos, sino ver y aprender de las grandes capacidades que facilitan las nuevas teorías ópticas y los métodos de construcción a escalas de nanotecnología.

La llamada óptica de transformación muestra cómo manipular la luz de formas que se creían imposibles.

Fischer presentará la semana entrante la primera demostración de su manto tridimensional de invisibilidad que funciona con la luz visible –luz roja en longitud de onda de 700 nm independiente de la polarización.

Mantos previos requieren longitudes de onda más largas, como microondas o infrarrojo o necesitan una polarización específica.

El científico hizo su manto –de menos de la mitad del ancho de un cabello humano- dirigiendo un láser de escritura (como litografía)en un material de polímero para crear una estructura intrincada que semeja una pila de madera. La precisa variación del grosor de los ‘palos’ permite al manto doblar la luz de nuevas maneras.

El primer manto de invisibilidad se produjo en octubre de 2006, dirigiendo microondas de una frecuencia particular alrededor de un cilindro de cobre de una manera que las hacía emerger casi como si no hubiera nada allí.

Resumen científico de la semana

Lunes: somos demasiado previsibles

Contrario a lo que se puede pensar, los humanos somos demasiado previsibles. Sí, un estudio que utilizó teléfonos celulares para rastrear la gente revela que los patrones de nuestros movimientos y dónde podemos ser encontrados, de día o de noche, son predecibles el 93 por ciento del tiempo, sin importar qué tan lejos viajemos.
Utilizando datos de celulares de 50.000 personas anónimas durante un lapso de tres meses, Chaoming Song, estudiante de doctorado en Física en Northeastern University y sus colegas fueron capaces de rastrear el movimiento de esas personas cada que recibían una llamada o un mensaje de texto, explicó a LiveScience.
“The most surprising thing to us is the lack of variability in predictability across the population, meaning that most all the users have same degree of predictability,” regardless of their gender, age, or language spoken, lead researcher Chaoming Song, a physics doctoral student at Northeastern University, told LiveScience.
“Para nosotros eran como unas partículas en un gas que se mueven e
interactúan unas con otras”, dijo.
Los investigadores encontraron que la mayoría de la gente permanecía en un área de 10 kilómetros de radio, mientras que unos pocos viajaban unos cientos de kilómetros de sus sitios de residencia.
La probabilidad de que los individuos estuvieran en su celular más usado era del 70 por ciento a cualquier momento del día.
Durante los fines de semana, las personas eran menos predecibles. También cuando se desplazaban al trabajo o la casa o durante el almuerzo.

Martes: viene una invasión de mini naves

Hay algunas operando en Afganistán y Pakistán, pero lo que se viene es una verdadera invasión de pequeñísimos robots voladores, de acuerdo con los desarrollos en diferentes laboratorios, unas naves que podrán ser empleadas para la guerra o para asuntos humanitarios.
En la Universidad de Waterloo en Canadá, el micro robotista Behrad Khamesee ha desarrollado un robot volador del tamaño de un borrador de lápiz. Un par de agarraderas del tamaño de un dedo operadas por láser le permiten coger o soltar pequeños objetos. Es inalámbrico, accionado pro un campo magnético.
Su idea: que algún día pueda desplazarse dentro del cuerpo humano para llevar medicinas al sitio exacto que las requiere.
El ingeniero mecánico Haibo Dong, de Wright State University en Ohio (E. U.) trabaja en un robot de cuatro alas, que semejará una libélula. El diseño es más complicado que un dispositivo de dos alas pero promete gran velocidad y alta maniobrabilidad. Podrá ser usado en asuntos ambientales, así como en misiones de búsqueda y rescate.
Otro mini robot inspirado en insectos se desarrolla en Harvard, donde el robotista Robert Wood busca crear una colonia de abejas-robot. El enjambre incorporará sensores ópticos y químicos así como sistemas de comunicación para que tome decisiones de vuelo autónomas y coordine con los miembros de la colonia en tareas tales como la búsqueda de objetos o personas.
Foto cortesía

Miércoles: cuánto dinero se gana importa

La vieja pregunta, ¿compra el dinero la felicidad?, ha sido retomada por los investigadores Christopher J. Boyce y colegas, que publicaron sus resultados en Psychological Science.
¿Qué encontraron? La felicidad de una persona puede estar basada en cómo se ubican al compararse con otros dentro de la distribución de ingresos (por ejemplo si es el segundo mejor pagado entre ocho), y no tanto en sus ingresos absolutos o cómo sus ingresos se comparan con la norma dentro de un grupo.
Aquellos ranqueados más altos que uno tienen más impacto en la evaluación de un individuo sobre sus propios ingresos que aquellos ranqueados por debajo. Estos hallazgos sugieren que a menos que la percepción del individuo sobre su rango cambie, incrementar sus ingresos no necesariamente conduce a una mayor satisfacción.
Es decir, la felicidad viene de la comparación con lo que ganan otros. ¿Será?

Jueves: lo opaco dejó de existir

Materiales como el papel, la pintura y el tejido biológico son opacos porque la luz que pasa a través de ellos es filtrada de un modo complicado. Un experimento de investigadores del City of Paris Industrial Physics and Chemistry Higher Educational Institution (ESPCI) demostró que es posible enfocar la luz a través de materiales opacos y detectar objetos ocultos detrás de ellos, se reportó en Physical Review Letters.
Para demostrar su idea para caracterizar sustancias opacas, pasaron luz a través de una capa de óxido de zinc, un componente común de las pinturas blancas. Estudiando el modo como el rayo de luz cambió al encontrarse con el material, produjeron un modelo numérico, una matriz de transmisión, que incluía 65.000 números describiendo la forma como esa capa afectaba la luz.
Usaron la matriz para dirigir un rayo de luz para pasar específicamente a través de la capa y enfocarse en el otro lado. Alternativamente, midieron la luz que emergía por el material opaco y emplearon la matriz para ensamblar la imagen de un objeto detrás.
En efecto, el experimento mostró que un material opaco podía servir como un elemento óptico de alta calidad comparable con los lentes convencionales, una vez se construye una matriz de transmisión muy detallada.
Foto cortesía.

Viernes: no hay excusa para no ejercitarse

No va más la acostumbrada excusa para no hacer ejercicio: no tengo tiempo. Una investigación publicada en The Journal of Physiology la deja sin piso.
El estudio, de científicos de la Universidad McMaster en Canadá, aporta a la creciente evidencia de los beneficios de un entrenamiento de intervalos de cortos periodos de alta intensidad como un sistema eficiente en tiempo y una alternativa segura a los tradicionales tipos de ejercicio moderado de larga duración.
¿Cómo así? Sí, para sorpresa, es posible ganar más haciendo menos. “Mostramos que el entrenamiento de intervalos no tiene que ser todo de una vez para ser efectivo”, dijo el profesor Martin Gibala. “Hacer 10 sprints de un minuto en una bicicleta estática con un minuto de descanso entre cada uno, tres veces a la semana, funciona tan bien en mejorar los músculos como varias horas de ejercicio convencional de larga duración en bicicleta”.
Se trata de hacer un número de cortas explosiones de ejercicio intenso con cortos periodos de descanso entre ellos. Los autores probaron en estudiantes que esto produce el mismo beneficio físico que el entrenamiento convencional de larga duración, y toma mucho menos tiempo. Además, increíblemente haciendo en realidad menos ejercicio.
Se ha sabido que el ejercicio mejora la manera como los músculos usan el oxígeno para quemar el combustible de la mitocondria, la microscópica fábrica de energía de las células, de modo que la persona puede realizar sus actividades diarias con mayor efectividad y sin fatiga.
Con el nuevo método, también se logra, siendo útil para personas cuyos médicos temen que hagan ejercicio prolongado y duro.

Un láser para Medellín

Medellín contaminada

Sorprendente láser: en la Universidad Nacional de Medellín se emplea el sistema Lidar (Light Detection and Ranging -detección y localización de la luz) para estudiar la atmósfera de la ciudad desde el bloque 19 de la sede de El Volador.
El profesor Álvaro Bastidas explicó que el sondeo de la atmósfera con láser permite hacer un estudio de manera puntual, de lo que ocurre en la generación de partículas contaminantes, su evolución y transporte. Toda una novedad.