Category Archives: Sin categoría

Las extrañas propiedades del agua explicadas al observar, por primera vez, un ‘tirón cuántico’

Un estudio arroja luz sobre la red de enlaces de hidrógeno que le da al agua sus extrañas propiedades, que juegan un papel vital en muchos procesos químicos y biológicos

ABC Ciencia 26/08/2021 

Aunque pueda parecer el líquido más simple que existe, el agua, en realidad, es una ‘rara avis’ con extraños comportamientos que los científicos aún no entienden. Por ejemplo, al contrario que la mayoría de los líquidos, que se vuelven más densos a medida que se enfrían, el agua es más densa a 39 grados Fahrenheit, justo por encima de su punto de congelación. Esta es la razón por la que el hielo flota o que los lagos se congelen en su superficie, pero se mantengan líquidos en las profundidades, manteniendo la fauna marina resguardada de los fríos inviernos. También muestra una tensión superficial inusualmente alta, lo que permite que los insectos ‘caminen sobre las aguas’. Y no acaba ahí: su gran capacidad para almacenar calor sirve como ‘termostato regulador’ de las temperaturas del océano.

Ahora, un equipo que incluye a investigadores del Laboratorio Nacional de Aceleración SLAC del Departamento de Energía, la Universidad de Stanford y la Universidad de Estocolmo en Suecia ha realizado la primera observación directa de cómo los átomos de hidrógeno en las moléculas de agua ‘tiran y empujan’ de las moléculas vecinas cuando se excitan con la luz láser. Sus resultados, publicados en la revista ‘ Nature’, revelan efectos que podrían respaldar aspectos clave del origen microscópico de las extrañas propiedades del agua, y podrían conducir a una mejor comprensión de cómo el agua ayuda a las proteínas a funcionar en los organismos vivos.

«Aunque se ha planteado la hipótesis de que este llamado ‘efecto cuántico nuclear’ está en el corazón de muchas de las extrañas propiedades del agua, este experimento marca la primera vez que se observa directamente», explica Anders Nilsson, profesor de física química en la Universidad de Estocolmo y uno de los autores. «La pregunta es si este efecto cuántico podría ser el eslabón perdido en los modelos teóricos que describen las propiedades anómalas del agua». Es decir, si ese ‘efecto cuántico nuclear’ puede ser la clave de las extrañas características del agua.

Cada molécula de agua contiene un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno. Pero una red de enlaces entre átomos de hidrógeno cargados positivamente y átomos de oxígeno cargados negativamente los mantiene a todos juntos. Se conoce que esta intrincada red es la fuerza impulsora detrás de muchas de las propiedades inexplicables del agua pero, hasta hace poco, los investigadores no podían observar directamente cómo interactúa una molécula de agua con la de al lado.

«La baja masa de los átomos de hidrógeno acentúa su comportamiento de onda cuántica», afirma Kelly Gaffney, investigadora del Stanford Pulse Institute en SLAC y otra de las autoras. «Este estudio es el primero en demostrar directamente que la respuesta de la red de enlaces de hidrógeno a un impulso de energía depende críticamente de la naturaleza mecánica cuántica de cómo se espacian los átomos de hidrógeno, que durante mucho tiempo se ha sugerido que es responsable de los atributos únicos de agua y su red de enlaces de hidrógeno».

Ama a tu prójimo

Hasta ahora, hacer esta observación ha sido un desafío porque los movimientos de los enlaces de hidrógeno son muy pequeños y rápidos. Este experimento superó ese problema utilizando MeV-UED de SLAC, una ‘cámara de electrones’ de alta velocidad que detecta movimientos moleculares sutiles al dispersar un poderoso haz de electrones de las muestras.

El equipo de investigación creó chorros de agua líquida de 100 nanómetros de espesor, unas 1.000 veces más delgados que el ancho de un cabello humano, y puso a las moléculas de agua a vibrar con luz láser infrarroja. Luego explotaron las moléculas con pulsos cortos de electrones de alta energía de MeV-UED.

Esto generó instantáneas de alta resolución de la estructura atómica cambiante de las moléculas que unieron en una película en ‘stop-motion’ -captando el movimiento a través de una sucesión de imágenes estáticas- de cómo la red de moléculas de agua respondía a la luz. Las instantáneas, que se centraron en grupos de tres moléculas de agua, revelaron que cuando una molécula de agua excitada comienza a vibrar, su átomo de hidrógeno tira de los átomos de oxígeno de las moléculas de agua vecinas más cerca antes de alejarlos con su nueva fuerza, expandiendo el espacio entre las moléculas.

«Durante mucho tiempo, los investigadores han intentado comprender la red de enlaces de hidrógeno utilizando técnicas de espectroscopia», señala Jie Yang, ex científico de SLAC y ahora profesor en la Universidad de Tsinghua en China, quien dirigió el estudio. «La belleza de este experimento es que por primera vez pudimos observar directamente cómo se mueven estas moléculas».

Una ventana sobre el agua

Los investigadores esperan utilizar este método para obtener más información sobre la naturaleza cuántica de los enlaces de hidrógeno y el papel que desempeñan en las extrañas propiedades del agua, así como el papel clave que juegan estas propiedades en muchos procesos químicos y biológicos.

«Esto realmente ha abierto una nueva ventana para estudiar el agua», indica Xijie Wang, colaborador del estudio e investigador del SLAC. «Ahora que finalmente podemos ver el movimiento de los enlaces de hidrógeno, nos gustaría conectar esos movimientos con una imagen más amplia, lo que podría arrojar luz sobre cómo el agua condujo al origen y supervivencia de la vida en la Tierra e informar el desarrollo de métodos de energía renovable».

COMENTARIOS

¿Pero y las imágenes de las moléculas que se tomaron con la cámara de electrones? Me hubiera gustado verlas, ya que están tomadas. Lo que más me impresiona de esta noticia, no es que los átomos de hidrógeno tiren de las moléculas vecinas al vibrar excitados por el láser, porque ya conocíamos lo que es la fantástica red de puentes de hidrógeno que tiene el agua. Lo alucinante es que podamos ver las moleculitas de agua con este invento. 

El sueño de Demócrito y de Dalton, sí, pero también y más, el del Tales de Mileto, que pensaba que todo era agua. ¡Cuánto le hubiera gustado ver esas imágenes! Es que el agua es la leche xD -valga el oxímoron o antítesis-.

Es un líquido absolutamente maravilloso, y parece hecho a medida para que se desarrolle la vida: la propiedad de que el hielo flote para que la vida subacuática no muera, la regulación del clima por su gran capacidad calorífica, su tensión superficial que permite caminar por encima a los insectos, su capacidad como disolvente y como seno para infinitas reacciones químicas que sin el agua no son nada… 

Desde luego, la Tierra y nuestra biosfera están llenas de joyitas que parece imposible que se hayan dado por casualidad a partir de un estallido primigenio, a pesar de que conozcamos grosso modo los mecanismos de formación de todo. Lo increíble de que una molécula se pueda replicar, que eso es pura fantasía hecha realidad,…

Y si nos vamos atmósfera hacia arriba, la casualidad de que el periodo de rotación lunar sea clavado al de su traslación para que nos muestre siempre la misma cara, el que el tamaño aparente de Sol y Luna coincidan y produzca unos eclipses perfectos llenos de belleza, el que el valor de las constantes universales sea justo el que debe ser hasta el orden de muchos decimales para que el Universo pueda existir, las fantásticas leyes de la física, química y matemáticas, que son vías ideales para que se produzca todo, el ingeniosísimo mecanismo de la selección natural,… Casualidades.

En fin, que cuando tengamos sed y tomemos agua fresquita de la nevera, le digamos guapa antes de besarla para beber.

https://www.abc.es/ciencia/abci-extranas-propiedades-agua-explicadas-observar-primera-tiron-cuantico-202108260053_noticia.html

El bilingüisme mata

Segons el mite del bilingüisme la relació entre català i espanyol podria ser harmoniosa, estable, inamovible, perquè els drets lingüístics de cap ciutadà fossin vulnerats.

Defensar el bilingüisme com a model polític per a una societat implica no voler acceptar la vertadera situació, és a dir, que una llengua escanya l’altra fins a destruir-la.

Amb bona voluntat i proclames democràtiques els éssers humans no canviarem la naturalesa jeràrquica i assassina que s’estableix de manera espontània i irreversible entre dues llengües en contacte. 

https://www.elnacional.cat/ca/opinio/jordi-galves-bilinguisme-mata_655409_102.html

Tecnologia per reduir el malbaratament alimentari

https://opcions.org/consum/tecnologia-aprofitament-alimentari/

Com evitar que un aliment es malbarati amb un sol clic? Podem contribuir a cuidar el medi ambient actuant més conscientment i, el mòbil, pot ser un nucli d’informació i d’eines que ens acompanyi en aquest procés.

Així és com va sorgir la idea de crear una app perquè tot el menjar que sobra al final del dia en restaurants i negocis d’alimentació tingui una oportunitat de ser consumit i no acabi sent desaprofitat. Des d’aleshores ja operen en 16 països amb una comunitat de més de 43 milions d’usuaris i més de 110.000 negocis units a la iniciativa. Fins ara, ja han “salvat” més de 87 milions de paquets de menjar.

Salvar un paquet de menjar a Too Good To Go equival a evitar el malbaratament de quilos d’aliments i a estalviar l’emissió de quilos de CO2. Per ara, només a Espanya, han aconseguit evitar el malbaratament de més de 4 milions de kg d’aliments i estalviar l’emissió de més de 10.000 tones de CO2.

La Silvia afegeix que la societat d’avui en dia està molt desconnectada de l’origen dels aliments i tot el que hi ha darrere d’ells. Incideix en què avui tenim accés a tot el que volem i quan volem i s’ha perdut aquest valor o respecte que la nostra gent gran sempre ha donat al menjar perquè, potser, ells van viure moments complicats i sí que valoraven i respectaven aquests aliments i el que significava tenir-hi accés.

També han ideat la iniciativa ‘Dates amb sentit: mira, olora, prova’, posada en marxa a països com França, Alemanya i Dinamarca. Han creat el distintiu ‘Mira, olora, prova’, que consisteix en una etiqueta que s’incorpora als productes amb data de consum preferent per recordar que, un cop passada aquesta data, es poden utilitzar els sentits abans de tirar el producte per saber si segueix en bon estat i es pot consumir.

Molts àmbits de la vida s’han adaptat a la tecnologia, inclosos l’ecologisme i la sostenibilitat. Arreu del món, s’han dissenyat aplicacions que permeten els usuaris comprar a preus reduïts aquells aliments que restaurants o altres locals llençarien si no trobessin sortida.

La producció i la distribució dels aliments deixa una important petjada ecològica. Per això, els establiments, en funció de l’excedent que tenen al final de la jornada o del seu servei, preparen paquets amb els productes que els han sobrat i els ofereixen a través de les apps, amb descomptes de fins al 70%.

En aquest article parlem de quatre aplicacions mòbils:

To Good To Go
OLIO
Yo no desperdicio
Foodcloud
Són les apps realment efectives?
Gaby Susanna i Nadal, directora de la Plataforma Aprofitem els Aliments, afirma que és molt diferent la canalització dels aliments que han estat o estan a punt de ser malbaratats per donar-los una segona oportunitat i la prevenció d’aquest malbaratament per reduir-ho. En aquest sentit, opina que les aplicacions mòbils ajuden a donar una segona oportunitat a aquests aliments, però subratlla que el focus hauria de posar-se sempre en prevenir. “Hi ha altres mesures més importants a prendre, com programes que et permetin planificar millor les quantitats de menjar que s’han de produir i evitar excedents”, comenta la Gaby.

La Gaby ha utilitzat algunes d’aquestes aplicacions i opina que s’ha de vendre allò que els negocis no podran oferir l’endemà per donar sortida al menjar que sobra, però no per lucrar-se i guanyar més diners.

Too Good To Go: aplicació líder en l’aprofitament alimentari
Silvia Magán, membre de l’equip de comunicació i de relacions públiques de l’aplicació, explica els orígens de Too Good To Go, l’aplicació d’aprofitament alimentari més estesa i coneguda. “Va néixer el 2016 a Copenhaguen, quan un grup d’amics estava gaudint d’un bufet i van veure com els cambrers llençaven a les escombraries tot el menjar que havia sobrat”. No entenien per què aquest menjar que estava en bon estat, i que fins feia cinc minuts havien estat gaudint, ara s’estava malgastant. Aleshores, van començar a investigar sobre el malbaratament d’aliments i van prendre la decisió de plantejar una solució que ajudés a canviar les coses.

OLIO: l’aplicació que connecta veïns per compartir aliments

El moment en què va néixer OLIO, una aplicació d’origen britànic, va ser quan la Tessa Cook, la cofundadora, s’estava mudant de país i tenia molt de menjar que no volia llençar. Va intentar trobar algú a qui donar-li, li semblava una “bogeria” que hagués de llençar aquest menjar quan segur que hi havia molta gent a poca distància encantada de rebre’l. I així va sorgir la idea d’OLIO, una aplicació mòbil que connecta els veïns per compartir menjar.

OLIO està disponible a tot el món i, fins ara, ha permès que es comparteixin aliments a 59 països. La majoria de l’activitat està present al Regne Unit, però també hi ha comunitats molt actives a Mèxic, Colòmbia, Xile, Argentina, Singapur i Nova Zelanda, entre altres. Té 5 milions d’usuaris que han compartit més de 25 milions de porcions de menjar i 3 milions d’articles per a la llar. Això ha tingut un impacte ambiental equivalent a estalviar 80 milions de quilòmetres de cotxe per carretera i 4.000 milions de litres d’aigua.



Per utilitzar l’aplicació, només cal fe

r una foto de l’aliment o menjar que es vol aprofitar i s’afegeix a l’aplicació. Els veïns reben una alerta, poden navegar pels llistats, sol·licitar allò que volen i, a continuació, recollir-ho en menys d’una hora.

L’equip d’OLIO també ha llençat campanyes com #Cook4kids (“Cuinar pels nens”) i #Cook4carers (“Cuinar pels cuidadors”), que han animat als usuaris a cuinar per a persones de la comunitat local que ho necessiten. Han col·laborat amb 20 xefs famosos britànics que els han proporcionat receptes. Fins ara, han distribuït més de 30.000 àpats. També ha desenvolupat el programa “Food Waste Heroes” (“Els herois del malbaratament alimentari”), que consta de 30.000 voluntaris formats que es comuniquen amb empreses locals, com supermercats i menjadors d’empreses. Els voluntaris recopilen els aliments no venuts al final del dia, els afegeixen a l’aplicació i els redistribueixen a la comunitat local.

Yo no desperdicio: compromís repsonsable
La Laura Martos Pérez, encarregada d’Educació per la Ciutadania Global de la ONG Enraíza Derechos i membre de l’equip de l’aplicació espanyola Yo No Desperdicio, sosté que l’aliment és considerat avui dia com una mercaderia més i que el sistema alimentari global no té en compte que l’alimentació no és un privilegi, sinó un dret fonamental reconegut internacionalment.

La tecnologia s’alia amb l’aprofitament alimentari