Laboratorio trabaja en fórmula para crear combustible en base a agua y el sol

Laboratorio trabaja en fórmula para crear combustible en base a agua y el sol

Parece magia, una ficción extravagante, un sueño californiano. Sin embargo, los científicos trabajan arduamente en una nueva alquimia: producir combustible para autos -gasolina sintética- a partir de poco más que agua y sol.

Imitando la forma en que las plantas convierten la luz solar y el dióxido de carbono del aire en energía y oxígeno, el Centro Conjunto de Fotosíntesis Artificial del Instituto de Tecnología de California busca superar a la naturaleza y frenar el calentamiento global. Nate Lewis, profesor de Caltech y estrella de la investigación en energía solar, tiene un plan para transformar el combustible tal como lo conocemos.

“Si no pudiésemos llegar a eso, no lo estaríamos haciendo”, dijo Lewis en una entrevista el mes pasado.
Este esfuerzo está respaldado por US$ 122 millones de fondos del Departamento de Energía de EE.UU. y reúne el talento de 120 científicos de Caltech, la Universidad de Stanford, la Universidad de California en Berkeley, Irvine y San Diego y el Laboratorio Lawrence Berkeley.
Se trata de otra revolución de la industria automotriz mundial que se remonta al siglo XIX y se suma a los trenes motrices eléctricos, los vehículos que se manejan solos y los autos que se arriendan por hora.
Hace unos pocos años, los autos totalmente eléctricos también parecían una fantasía. Ahora, Tesla Motors (del empresario norteamericano Elon Musk), que fabrica solamente vehículos a batería, tiene un valor de mercado más alto que algunas automotoras a la antigua, como Suzuki y Fiat.
El cambio en dos saltos
Para revolucionar el combustible para transporte, Lewis tiene un plan de dos pasos. En realidad, de dos saltos.
Primero, la coalición apunta a desarrollar un sistema para fabricar grandes cantidades de combustible de hidrógeno usando dispositivos de bajo costo similares a los paneles solares. El hidrógeno líquido o gaseoso, que puede ser la fuente de energía de los autos con celdas de combustible superlimpio, se necesita para las plantas químicas y las refinerías.
Luego viene el segundo salto: aplicar esta misma investigación al sistema que puede combinar el combustible de hidrógeno con el dióxido de carbono del aire, tal como lo hace una planta, para producir combustibles líquidos que alimenten a los autos, los camiones pesados, los barcos o los aviones.
No será fácil, rápido ni barato obtener la gasolina sintética y libre de carbono. Los laboratorios de investigación de todo el mundo buscan con sumo interés alternativas al petróleo. Algunos son esfuerzos privados; otros tienen financiamiento de gobiernos. Mientras que algunos tratan de elaborar combustible a partir de algas, maíz u otros cultivos, Lewis sostiene que esas soluciones requieren demasiada agua o tierra, que serán necesarias para la producción de alimentos.
La urgencia por aumentar las fuentes de energía de bajo carbono se ha intensificado en tanto las condiciones meteorológicas extremas se suman a la preocupación de que los gases que atrapan el calor en la atmósfera estén haciendo de la Tierra un planeta menos hospitalario.

La lucha de los más duros: El carbino doblega al grafeno como el material más resistente

Si bien el grafeno venía siendo conocido como el material más resistente, parece que le llegó la hora de ceder su título al carbino, otro súper material que supera sus características, según un grupo de químicos de la Universidad de Rice (Houston).
Como detallan los investigadores en la revista 'MIT Technology Review', se trata de una cadena de átomos de carbono unidos bien por enlaces triples y simples alternados o por enlaces dobles consecutivos.
Según una compleja modelación matemática, que se basa las propiedades cuánticas básicas del enlace químico, la rigidez (característica de resistencia a la tracción) del carbino supera en dos veces las propiedades similares de los materiales más duros ya conocido, como el grafeno y los nanotubos de carbono.
El carbino también resulta más duro que el grafeno, que se suponía que era el material más duro del mundo. Entre las propiedades del carbino destaca su flexibilidad, que se encuentra entre la de un polímero típico y el ADN de doble cadena. Cuando se lo retuerce, se puede girar libremente o ponerse rígido en la torsión dependiendo del grupo químico unido a este.
Estos cálculos pueden ser el primer paso para empezar a crear este súper material  de forma estable y en grandes cantidades. Las principales resistencias que afronta consisten en que los científicos no se ponen de acuerdo sobre si este material se ha creado o no un laboratorio y en que algunos ponen en duda la estabilidad de este material, pues unos químicos han calculado que dos cadenas de carbino unidas podrían resultar en una reacción explosiva.

Desarrollan un polímero transparente que convierte cualquier vidrio en un panel solar

Desarrollan un polímero transparente que convierte cualquier vidrio en un panel solar

Es aplicable en las ventanas de una casa, en el techo panorámico de un coche y hasta en la pantalla de un teléfono móvil

Un grupo de investigadores de la norteamericana Universidad de California en Los Ángeles (Ucla) han desarrollado un polímero transparente que podría revolucionar el panorama energético actual. Dicho polímero, totalmente transparente, convierte cualquier superficie de vidrio en un panel solar, según informa el portal Mashable.com.

Mutaciones del gen de la Hemocromatosis en donantes de sangre voluntarios y en pacientes con Porfiria cutánea tarda en Chile
Carlos Wolff F¹, Rodolfo Armas M¹, Jorge Frank², Pamela Poblete G^2
1Departamento de Medicina Occidente, Universidad de Chile, Hospital San Juan de Dios. Santiago, Chile;
²Department of Dermatology, University Hospital Maastricht, The Netherlands
Dirección postal: Dr. Carlos Wolff, Casilla 33052, Santiago, Chile. Fax: (56-2) 681 7414
E-mail: cwfl255@yahoo.es
Resumen
La acumulación de  hierro hepático asociada a mutaciones en el gen HFE de la hemocromatosis hereditaria (HH) en los pacientes con porfiria cutánea tarda (PCT) podría tener un papel en la etiología y en la expresión clínica de esta enfermedad. Se estudió la frecuencia de las mutaciones H63D y C282Y en un grupo de pacientes con PCT y se la comparó con la observada en un grupo de donantes voluntarios de sangre. Los pacientes con PCT fueron catalogados como portadores de la forma hereditaria o adquirida de la enfermedad, según presentaran o no mutaciones en el gen uroporfirinógeno decarboxilasa (UROD). El 50% de los pacientes con PCT eran portadores de la forma genética de la enfermedad, porcentaje significativamente mayor que lo informado en otras series. El 23% de los donantes voluntarios de sangre eran portadores de la mutación H63D y 2.4% lo era de la mutación C282Y. Frecuencias similares a lo encontrado por otros autores en población chilena de etnia blanca, en población argentina y española, pero significativamente más alta que lo encontrado en estudios en población aborigen araucana. Esto tiene, probablemente, relación con el predominio de ascendencia española en la población blanca chilena. La frecuencia de mutación en el gen HFE en pacientes con PCT no fue significativamente diferente que la observada en donantes voluntarios de sangre. Tampoco hubo diferencias significativas en la frecuencia de estas mutaciones entre los casos con PCT adquirida respecto de aquellos en que ésta era de origen genético. Los resultados obtenidos no permiten afirmar que exista asociación entre la PCT y la condición de portador de mutaciones del gen HFE de la hemocromatosis hereditaria.
Palabras clave: Hemocromatosis hereditaria; Porfiria cutánea tarda; depósito excesivo de hierro
Abstract
Mutations of hemochromatosis gene in volunteer blood donors and Chilean porphyria cutanea tarda patients. In patients with porphyria cutanea tarda (PCT), hepatic iron accumulation associated to hereditary hemochromatosis (HH) could play a role in the etiology and in the clinical expression of the disease. The H63D and C282Y mutations of the HFE gene frequency were studied in a PCT group of patients and compared with the frequency observed in a group of volunteer blood donors.  PCT patients were cataloged as hereditary or acquired PCT carriers, whether or not they presented uroporphyrinogen decarboxilase gene mutations. Fifty percent of PCT patients were carriers of the disease's genetic type. Such percentage is significantly higher than what other authors have previously informed. H63D and C282Y mutations were present in 23% and 2.4% of the volunteer blood donors, respectively. Similar frequencies were informed by others authors in Chilean white ethnic populations, and also in Spaniard and Argentinean populations, but significantly higher than that observed in Chile's Araucanean aboriginal population. Probably the frequency of H63D and C283Y mutations are related to the Spaniard ascendancy dominance of Chile's white ethnic population. The frequency of HFE gene mutations in PCT patients was not different than what was observed in volunteer blood donors.  Similarly, there was no statistical difference in the frequency of these mutations among patients with acquired or genetic PCT disease. With the obtained results, it is not possible postulate an association between PCT and the hereditary hemochromatosis of HFE gene mutations carrier conditions.
Key words: Hereditary hemochromatosis; Porphyria cutanea tarda; Iron overload
     La porfiria cutánea tarda (PCT) (OMIM 176.100) es la variedad de porfiria más frecuente en todo el mundo, estimándose, por ejemplo, que su prevalencia en España es de alrededor de 1 en 1.000 habitantes¹.  La PCT se caracteriza por presentar fotosensibilidad y labilidad cutánea debido al aumento en la circulación, acumulación y excreción de uroporfirinas y porfirinas parcialmente decarboxiladas de origen hepático. El aumento de estas porfirinas se debe a la inhibición parcial de la actividad de la uroporfirinógeno decarboxilasa (UROD, EC 4.1.1.37), defecto que puede ser adquirido (PCT esporádica o tipo I, OMIN 176.090) que se expresa exclusivamente en el hígado, o bien de origen genético con transmisión autosómica dominante (PCT familiar o tipo II) en que el defecto de la actividad de la UROD está presente en todos los tejidos, incluida la sangre. La UROD es un polipétido de 42 kDa codificado por un gen único (UROD) de 3kb, constituido por 10 exones, ubicado en el brazo corto del cromosoma 1p34. La identificación de mutaciones en el gen UROD en muestras de sangre permite reconocer el carácter genético de la enfermedad². La mayoría de los portadores de mutaciones en el gen UROD no expresan el fenotipo clínico debido a la baja penetrancia que tienen estas alteraciones genéticas, expresándose la enfermedad sólo cuando factores adicionales están presentes.
     Por su parte, se ha propuesto varios agentes contribuyentes al desarrollo de la PCT esporádica, entre ellos el etanol, los estrógenos, las infecciones virales (hepatitis C y VIH), los hidrocarburos policlorados (hexaclorobenzeno) y la hemodiálisis

Los nanotubos de carbono podrían hacer resonancias magnéticas a moléculas

Los nanotubos de carbono son uno de los materiales más fuertes y más duros conocidos, con una resistencia mucho mayor que el acero. Sus propiedades eléctricas y térmicas son excepcionales y sus usos potenciales van desde raquetas de tenis y chalecos antibala, hasta componentes electrónicos y dispositivos de almacenamiento de energía.

Ahora, un equipo internacional ha demostrado que también podrían llegar a revolucionar el diagnóstico médico por imagen, con resonancias magnéticas a moléculas individuales.

Científicos del Instituto de Ciencias Fotónicas, ICFO, en colaboración con investigadores del Instituto Catalán de Nanotecnología (ICN2) y de la Universidad de Michigan, han conseguido medir fuerzas muy débiles con una sensibilidad 50 veces superior a lo conseguido hasta el momento. Esta mejora supone un punto de inflexión en la medición de fuerzas muy débiles y abre la puerta a realizar resonancias magnéticas a escala molecular.

En un artículo publicado en Nature Nanotechnology,  el grupo liderado por el doctor Adrian Bachtold, actualmente en ICFO pero que inició esta investigación cuando pertenecía a ICN2, explica cómo ha conseguido preparar los nanotubos de carbono para que actúen como sondas que vibran con una intensidad proporcional a la fuerza electroestática de las moléculas.

Usando electrónica muy precisa, el equipo de Bachtold ha podido medir la amplitud de la vibración de estos nanotubos y conocer la intensidad de la fuerza electroestática.

“Los nanotubos de carbono son parecidos a cuerdas de guitarra que al aplicarles una fuerza vibran; sin embargo, en este caso las fuerzas que los hacen vibrar son extremadamente pequeñas”, explica Bachtold.

En los últimos diez años, los científicos solo habían podido conseguir mejoras muy sutiles en la sensibilidad de la medición de fuerzas débiles. Pero este descubrimiento marca un antes y un después y señala a las nanotubos de carbono como una gran tecnología para en el futuro realizar resonancias magnéticas a moléculas individuales.

Nanotubo y esquema de uno de los dispositivos diseñados en el estudio. (Foto: ICFO et al.)

La resonancia magnética convencional registra el spin de los núcleos atómicos del conjunto de nuestro cuerpo que han sido previamente excitados por un campo electromagnético externo. Según la respuesta del conjunto de todos estos átomos, se puede monitorizar y diagnosticar la evolución de ciertas enfermedades.

Sin embargo, esta técnica de diagnóstico convencional tiene una resolución de unos pocos milímetros. Los objetos más pequeños no tienen suficientes átomos como para poder observar la señal de respuesta.

“Los resultados presentados nos permiten medir la fuerza creada por cada átomo individual y en consecuencia saber su spin. En el futuro esta técnica podría revolucionar la forma de realizar diagnósticos médicos por imagen” concluye Bachtold. (Fuente: SINC)