En el suplemento dominical Magazine del periódico de “Pedrojete”, nuestra Primera Vicepresidenta contesta “¡No soy lesbiana!”. Para reafirmarse en lo políticamente correcto de su heterosexualidad refuerza dicha afirmación recordando que “estuvo a punto de casarse…, con un guapísimo arquitecto, Tocho, de quien conserva una foto en su casa” (¡qué romántico!).

Es curioso, no que conserve la foto de un antiguo amor a quien abandonó en el altar, sino que en época electoral “Mayte” no haya querido salir del armario del felipismo y el periodista de “Pedrojete” (siempre sesgado hacia la “derecha”) parece que ha querido olvidar la relación amorosa (vox populi a principio de los 1990s) de “la vice” con Juan Alberto Belloch, el bi-ministro de Justicia e Interior, “justiciero” del felipismo de esos años, responsable de que “Mayte”, jueza gracias al cuarto turno y sin ninguna sentencia firmada, fuese inmediatamente designada como vocal del Consejo General del Poder Judicial.

La “vice” no quiere salir del armario del felipismo y bajo las órdenes de “el jefe”, en plena campaña, no quiere que se recuerde su relación con el GAL, las escuchas ilegales del Cesid, el caso Roldán, … Se libró por los pelos y ha llegado a lo más alto. Su “idilio político” con “el presi” parece que va para largo. En el debate de hoy, Rajoy tendría que haber “atacado” y me ha dado la sensación que ha sido al revés, con Rodríguez echado “físicamente” hacia adelante. Rajoy ha jugado con negras como si tuviera blancas. Rodríguez, con blancas, en mi opinión, ha ganado, sin brillantez, pero me parece que ha ganado. ¿Influirá el debate en los indecisos? ¿Influirán los comentarios de los periódicos de mañana por la mañana? ¿Arreglaremos todos los españoles el país mientras tomamos un merecido café de por la mañana? Volvamos al hilo…

¿Por qué no ha querido “Pedrojete” destapar el felipismo de “la vice”? ¿Otro ejemplo más de autocensura en la Prensa Nacional? ¿Cumplirá su palabra “el follonero” y votará a Rodríguez (fue el primero en mencionar a Javier Bardem y lo hizo con elegancia)?

Se le ha vuelto a ver el plumero a las dos Justicias de España, la de los ricos y la de los demás, en el caso de los Albertos. Ladrones (estafadores) demostrados (culpables), lo afirman todos los jueces que les han juzgado, incluso quienes les han librado de la cárcel. Si puedes pagar al Bufete Ramón Hermosilla, puedes robar en España como Pedro por su casa. Ni el Tribunal Supremo (que no es Máximo) te puede mandar a la cárcel. Eso iría en contra de Nuestra Constitución (los Albertos son buenos amigos y compañeros de negocios de Su Majestad, El Rey de casi todos los españoles), así que el Tribunal Constitucional ha de entrar en acción y prescribirles el delito. El Tribunal Constitucional de María Emilia Casas Baamonde (su presidenta) ya es competente en delitos económicos. Si puedes pagar a alguno de los mejores bufetes de España, el Tribunal Constitucional prescribirá todos tus delitos económicos. Se abre la veda para los grandes ricos de España que están condenados por el Supremo: hay que recurrir al Constitucional de María Emilia. Por un puñao de parné bien pagá, bien pagá, bien pagá fuistes mujer.

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El vacío, en física cuántica, “no está vacío.” Esta sorprendente característica de la física cuántica es consecuencia directa del principio de incertidumbre de Heisenberg y ha sido verificada experimentalmente en múltiples ocasiones: dos placas conductoras no cargadas separadas por el vacío “sienten” una fuerza de atracción debida al vacío, fenómeno descubierto en 1948 por el danés Hendrick Casimir.

Muchos han tratado de obtener energía “gratis” del vacío utilizando el efecto Casimir o sus variantes (por ejemplo, el “Research Laboratory for Vacuumenergy“). Los detractores de la idea, amparándose en la termodinámica, consideran que es imposible generar un “perpetuum mobile” ya que la fuerza de Casimir siempre es atractiva, luego para conseguir un movimiento útil (oscilación) hay que revertir el movimiento logrado añadiendo energía, con lo que en promedio la “energía gratis” obtenida es cero. ¿Realmente no es posible obtener “energía gratis” del efecto Casimir?

Incluso si se pudiera, la fuerza de Casimir (y la energía a obtener) es extremadamente pequeña. Se necesitarían dos placas de 200 kilómetros cuadrados separadas por una micra (millónesima de metro) para conseguir energía potencial suficiente para encender una bombilla de 100 watios durante un segundo.

Afortunadamente, una energía (fuerza) tan pequeña podría servir para poner en funcionamiento un sistema microelectromecánico (MEMS), pequeñas máquinas de tamaño micrométrico, normalmente implantadas en chips de silicio y fabricadas con la misma tecnología (fotolitografía) que la CPU de nuestro ordenador. Esto no es utópico. Ya se hizo hace casi una década. H. B. Chan, V. A. Aksyuk, R. N. Kleiman, D. J. Bishop, Federico Capasso, “Quantum Mechanical Actuation of Microelectromechanical Systems by the Casimir Force,” Science, Vol. 291. no. 5510, pp. 1941-1944 (2001), construyeron un dispositivo de torsión micromecánico en el que una placa de polisilicio rota alrededor de dos hilos finos “gratis” gracias a las fuerzas de Casimir debidas a la presencia de una superficie esférica metálica cercana (a pocos nanómetros de distancia). Las figuras (A) y (B), arriba, muestran imágenes del dispositivo. El dispositivo, como muestra la figura inferior (arriba) es un torsor que se mueve un ángulo extremadamente pequeño (micro-radianes), sometido a fuerzas de nanoNewtons.

Un artículo que muestra como ha avanzado la microelectromecánica y la nanoelectromecánica basada en fuerzas de Casimir es “Casimir Forces and Quantum Electrodynamical Torques: Physics and Nanomechanics,” Capasso, Munday, Iannuzzi, and Chan, IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, Volume 13, Issue 2, Page(s):400 – 414 (2007).

Estos ejemplos ratifican que el vacío en la teoría cuántica del electromagnetismo, llamada electrodinámica cuántica, realmente no está tan vacío como cabría esperar. El principio de incertidumbre de Heisenberg permite que en espacios o en tiempos muy pequeños la incertidumbre en momento lineal o en energía permita la constante creación (y subsiguiente destrucción) de partículas elementales de todo tipo, pero que no son medibles experimentalmente, se denominan virtuales. En promedio se crean tantas partículas (energía) como se destruyen, luego en circunstancias simétricas el resultado es exactamente cero.

Pero, volvamos al principio, ¿podemos extraer “energía gratis” del vacío? En este sentido el artículo de R. D. Schaller and V. I. Klimov, “High Efficiency Carrier Multiplication in PbSe Nanocrystals: Implications for Solar Energy Conversion,” Physical Review Letters, Volume 92, Issue 18, 186601 (2004), ofrece una respuesta interesante. En una célular solar estándar cada fotón excita un sólo electrón y se puede demostrar que su eficiencia teórica máxima es del 35% (energía generada a partir de la recibida). En las células solares basadas en nanocristales desarrolladas por Klimov en el Laboratorio Nacional de Los Alamos, un fotón es capaz de excitar más de un electrón. ¿Cómo es posible? La explicación cuántica es que el electrón excitado “desaparece” en el vacío e interactúa con otros (hasta 7) electrones del vacío (virtuales) y extrae energía de ellos. El coeficiente teórico de eficiencia máxima es por tanto del 700% aunque en la práctica sólo se alcanza del orden del 100% de eficiencia, eso sí, gracias a “robarle” energía al vacío. Técnicamente el proceso se denomina “recombinación de Auger”.

Todavía queda muho para que estas primeras experiencias sobre “cómo extrear energía gratis del vacío” alcancen dispositivos comerciales que todos podamos aprovechar. Pero los avances, aunque lentos, van en la dirección de una respuesta afirmativa a nuestra pregunta inicial.

ACTUALIZACIÓN (1 de marzo de 2008)

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Se ha propuesto teóricamente un nuevo mecanismo de movimiento “gratis” basado en fuerzas de Casimir (ver dibujo arriba): MirFaez Miri, Ramin Golestanian, “A frustrated nanomechanical device powered by the lateral Casimir force,” ArXiv preprint (Submitted 28 February). Todavía no se ha construido físicamente (experimentalmente) y no sé si se logrará próximamente pues los dispositivos nanotecnológicos corrugados son difíciles de fabricar.

http://es.youtube.com/watch?v=6UlsArvbTeo

Holger Babinsky, Univ. Cambridge (c) Phys. Education, 2003.

Yo estudié que la ley de Bernoulli permitía explicar la sustentación del ala de un avión, el porqué un avión vuela. Y me lo creí. Cuando estudié las condiciones de Kutta-Jukowski para la fuerza de sustentación de un ala no comprendí que implicaban fácilmente que la explicación anterior es incorrecta. ¿Quién me abrió los ojos?

Este video es el contenido multimedia del artículo “How do wings work?” de Holger Babinsky, publicado en 2003 Physics Education 38, pp. 497-503, que propone que la popular explicación utilizando la ley de Bernoulli para la fuerza de sustentación del ala de un avión es incorrecta. Como dice W.R. Sears que le dijo Theodore Von Karman (quizás el mayor especialista en aerodinámica de la historia): “Cuando se lo cuentes a personas legas debes recurrir a lo falso pero plausible, en lugar de a lo verdadero aunque difícil” (“When you are talking to technically illiterate people you must resort to the plausible falsehood instead of the difficult truth”).

La explicación incorrecta es sencilla. Consideremos el flujo que incide sobre el ala, parte recorre el ala por encima y parte por debajo, siendo el punto de estacamiento donde ambos se separan. Para llegar al otro borde del ala, el fluido que recorre el ala por encima recorre una distancia mayor que el que la recorre por debajo, luego debe hacerlo más rápido. Aplicando la ley de Bernoulli, mayores velocidades implican presiones menores, con lo que se justifica la aparición de la fuerza de sustentación.

¿Por qué esta explicación es incorrecta? ¿Por qué las partículas de fluido por encima y por debajo del ala han de coincider en el extremo opuesto? ¿Por qué han de recorrer longitudes distintas en el mismo tiempo? No es fácil dar la respuesta. Porque no es verdad.

Observando el vídeo (si no lo has hecho ya, este e un buen momento, si lo has hecho, te recomiendo que repitas) en visualización bajo humo pulsado, se observa que el humo por encima del ala se mueven más rápido pero no alcanzan el extremo del ala al mismo tiempo que las van por debajo, llegan antes. Por si te interesa, si llegaran al mismo tiempo no habría sustentación.

¿Cuál es el error con Bernouilli? La ley de Bernouilli reza como sigue. Consideremos una partícula de fluido moviéndose en línea recta en una región sometida a una variación de presión (gradiente). Si la presión desciende conforme la partícula se mueve, la partícula “siente” una fuerza que la obliga a acelerar. Si la presión crece en el camino de la partícula, la partícula se ve obligada a desacelerar. Ahora bien, esto se aplica a lo largo de una línea de corriente, nada se dice sobre lo que pasa en líneas de corriente vecinas. Con lo que la ley de Bernouilli no se puede aplicar a líneas de corriente diferentes (las que van por encima y las que van por debajo del ala). No podemos inferir ningún gradiente de presión entre ellas (debido sólo a la ley de Bernouilli).

¿Cuál es entonces la explicación de la sustentación? El flujo de un fluido alrededor de un objeto se caracteriza por las fuerzas as las que está sujeto (aplicando la ley de Newton). Alrededor de un ala las la fuerza más importante es la presión (tanto la gravedad como la fricción se pueden despreciar).

Cuando una partícula de fluido se mueve a lo largo de una línea de corriente curvada, ésta debe sufrir una fuerza centrípeta que actúa en dirección normal (perpendicular) a su movimiento, fuerza que sólo puede producirse por variaciones de presión, luego la presión a un lado y a otro de la partícula deben ser diferentes, es decir, la diferencia de presión a ambos lados de la partícula es mayor (menor) a lo largo de su trayectoria si nos movemos en la dirección (dirección opuesta) al centro de curvatura.

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Consideremos la figura, cuando nos vemos del punto A al punto B. En A las líneas de corriente son rectas y no hay gradiente de presión. Cerca de B son curvadas y tienen un gradiente de presión. Observando la curvatura, la presión disminuye conforme pasamos de A a B (nos movemos en dirección opuesta al centro de curvatura). Cundo nos movemos de C a D, la líneas de corriente se curvan cada vez más, con lo que la presión en D es mayor que en C (nos movemos a favor del centro de curvatura). Como la presión en B es menor que la presión en D, aparece la fuerza de sustentación.

Por tanto, cualquier geometría del ala que introduzca una curvatura en las líneas de flujo puede producir sustentación. Tanto si el ala es “delgada” como si es “gruesa”, pueden estar igualmente curvadas y la sustentación será la misma. Por ejemplo, los pájaros suelen tener alas finas y curvadas, pero los aviones no (debido a que es más fácil almacenar el combustible en el ala que en el propio avión).

¿Cómo es posible que un avión (acrobático) vuele “boca abajo”? Si haces un dibujo de las líneas de corriente verás que la explicación es sencilla, en ese caso el avión tiene una fuerza de sustentación “negativa”, necesaria para volar “boca abajo”.

En el apéndice del artículo de “How do wings work?” tenéis una derivación matemática de lo aquí explicado, omito las fórmulas siguiendo la ley de Hawking, expresada en la “Historia del Tiempo”, cada fórmula reduce a la mitad el número de lectores.

Otras cuestiones relativas al vuelo, como las turbulencias y sus efectos “desagradables” las trataremos otro día, hoy os dejo con un video de una simulación numérica del flujo alrededor de un ala de perfil aerodinámico NACA 63-412 viajando a Mach 0.25 y con un ángulo de ataque de 20º. ¿Qué tal si tratáis de imaginar las líneas de corriente del fluido por encima y por debajo del perfil? ¿Cómo será su curvatura?

http://es.youtube.com/watch?v=SffugtkQbfA

Siempre me ha gustado la música electrónica, desde Carlos, a Kraftwerk, a Jarre o a Demby. El trabajo de Jarre con alguno de los primeros “samplers”, como el famoso Fairlight, usando “palabras” grabadas en diferentes idiomas como si de un instrumento musical se tratara merece la pena ser escuchado de vez en cuando. Sigue tan “fresco” como hace un cuarto de siglo.

http://www.youtube.com/watch?v=OEurle2UWGc

El blog Oxygeneration os cuenta la historia del disco.

Antes de nada, para los que no seáis físicos, os recomiendo “La Aventura de las Partículas“. Está pensada para “todos los públicos”.

Warren Siegel es de esos físicos teóricos “modernos” que aúnan un “espíritu divertido”, un “profesor de cojones” y un “reputado investigador” en esos temas tan ¿alejados? de la realidad cotidiana como la Física de Cuerdas, Supersimetría, Supergravedad, y demás variantes de las Teorías Cuánticas de Campos. Para los interesados, hoy, su índice-h es de 42 según el ISI Web of Science y sus 5 papers más citados tienen más de 250 citas.

Os recomiendo encarecidamente (si no las conocéis ya, que hay mucho friki suelto por el mundo bloguero) sus Parodias de Física (son divertidísimas). Es una página ideal para “gastar” el tiempo que podáis dedicarle y pide ser visitada en más de una ocasión (sobre todo si vuestras teorías están ligeramente estancadas y necesitáis un poco de asueto).

Permitidme que extraiga (y traduzca) algunas frases/comentarios de “Are you a quack?

“Estos comentarios están dedicados a la gente que entra en mi despacho, o me envía un e-mail, o incluso me envía por correo sus libros, tratando de contarme SU NUEVA TEORÍA, que “saben” que revolucionará toda la física, incluso reonociendo que ellos no han estudiado nada más que una fracción ridícula de ésta. Algunos son sólo ignorantes o inocentes, pero están dispuestos a aprender; estos comentarios no son sobre y para ellos. Es fácil distinguir a los “cuá, cuá”: aunque parecen razonables al principio, acaban degenerando en una conversación progresivamente absurda, “un sinsentido”. “Se convierten en ladrones de mi tiempo”.

Los “cuá, cuá” sólo quieren hablar, no escuchar. Están paranóicos con deririos de grandeza: Su teoría no puede estar equivocada; por lo tanto, los demás lo están. Generalmente sus argumentos son de tres tipos: ataques a teorías establecidas con el argumento de “que no les gustan”, descubrimientos de teorías unificadas, y ataques personales (“porque no les hago caso”).

Entre los ataques a teorías establecidas destaca sin lugar a dudas “He demostrado que la teoría de la relatividad especial y/o la mecánica cuántica no relativista es incorrecta”. ¿Has encontrado resultados experimentales que la contradicen? No lo creo. ¿Has demostrado que es auto-contradictoria? No es posible, matemáticamente son tan “simples” que su consistencia interna es fácil de comprobar. ¿Has demostrado que 2+2=5? (En su caso dame un billete de 5€ que yo te daré 2 de 2€). Si crees haber encontrado una inconsistencia, posiblemente es debido a que has utilizado hipótesis que no son válidas en el marco de la teoría. Estas teorías están demostrando su validez de forma experimental prácticamente todos los días por múltiples físicos distribuidos por todo el mundo.

Entre los que afirman “He descubierto una nueva teoría unificada (de todo)” abundan los que afirman “Mi teoría es más bella que el Modelo Estándar”, en ese caso, “véndesela” a un marchante de arte; “Mi teoría es filosóficamente mejor”, pues cuéntala en una iglesia; “Sé que mi teoría es correcta, para qué voy a molestarme en estudiar Física”, pero, las nuevas teorías en Ciencia nunca reemplazan a las anteriores, donde estas funcionan, por lo que es necesario conocerlas para dominar sus limitaciones, además, la nueva teoría, si funciona mejor, debe predecir todo lo predicho por las anteriores, con lo hay que conocerlas en detalle para poder verificar este punto.

Entre los “Ataques personales porque no les hago caso”: “Lo mismo le pasó a Galileo”, lo siento, pero no eres Galileo, eres un “cuá, cuá”; “La ciencia establecida siempre está en contra de las NUEVAS ideas”, 2+2=5 no es nuevo, es sencillamente falso; “Yo sabía lo que me ibas a decir”, entonces, para qué me haces perder el tiempo; “Lo sabía, buscaré a un científico de verdad”, pues, suerte, que la “fuerza” te acompañe.”

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Nadie ha encontrado agua en Marte, todavía. La única traza de la posible existencia de agua en el pasado de Marte son las huellas dejadas por ésta en “deltas de ríos” o en “laderas de lagos”, que han sido interpretadas como debidas a la presencia de ríos de agua en el pasado “lejano” de nuestro planeta “hermano” (si nuestro planeta “hermana” es Venus). ¿Durante cuánto tiempo ha tenido que fluir agua en Marte para producir las huellas que observamos? Una serie de experimentos en el Eurotank de la Universidad de Utrecht han recreado en la Tierra la morfología marciana y han estudiado cómo se podrían haber formado [Kraal et al. “Martian stepped-delta formation by rapid water release,” Nature 451, 973-976 (21 February 2008), noticia en el Eurotank].

Han estimado la topografía inicial “razonable” de un cráter marciano, han introducido diferentes mecanismos de inyección de agua y han observado que sólo son compatibles con los resultados topográficos “reales” actuales si se considera que el agua “manó” desde el subsuelo marciano, en lugar de por precipitaciones (lluvia). Más, aún considerando las posibilidades de un único evento de “inyección de agua” o de un proceso reiterado de múltiples eventos, parece ser que la hipótesis más compatible con sus resultados “terrestres” es la de un sólo evento marciano. La duración de este evento se estima como muy corta, unos 10 años marcianos (recuerde que un año marciano son 687 días terrestres y que un día marciano son 24.6 horas, poco más que un día terrestre). La estimación de la cantidad de agua necesaria para formar las estructuras en “delta” observadas en Marte parece indicar que el agua “contenida” en el río Mississippi es suficiente (una cantidad de agua relativamente “pequeña”).

En la foto de arriba se observa una foto marciana de la región recreada (NASA), una reconstrucción 3D de la región y el modelo a escala construido en el Eurotank por los dos autores. Los autores han presentado un video (Quicktime, .MOV 150 Mb) mostrando los resultados de uno de los experimentos de acumulación de sedimentos. [Sin embargo, hoy lo he descargado un par de veces y no es reconocido como archivo .MOV correcto, así que no he podido verlo… espero que tú tengas más suerte y no te quedes con las ganas. ¿Alguién se atreve a enviarlo a youtube?].

Los parámetros más importantes del modelo a escala del flujo de agua y de su sedimentación son el número (adimensional) de Froude, el de Reynolds y el de Shields. El número de Froude (depende de la velocidad del fluido y de la aceleración de la gravedad) describe la transición entre flujo crítico y supercrítico que caracterizan el tipo de sedimentación que se presenta. El número de Reynolds (depende de la velocidad y de la viscosidad del fluido) determina si el flujo es turbulento o laminar. El número de Shields (depende de los esfuerzos de cizalla sobre el terreno y de las dimensiones del grano que lo constituye) es clave para entender el tipo exacto de las marcas sedimentarias que se producen en el anegamiento del terreno, lo que realmente se ha comparado con las visibles en el propio Marte.

En resumen, los deltas de laderas muy empinadas en Marte parecen ser debidas a episodios hidrológicos de corta duración que involocran una cantidad de agua “pequeña”, por lo que deben ser debidos a la emanación de aguas subterráneas hasta la superficie y no a procesos de precipitación. Quizás estos depósitos subterráneos de agua todavía existan bajo la superficie marciana (hay cierta evidencia pero no hay ninguna demostración definitiva). De existir estos depósitos de agua líquida quizás también alberguen algún tipo de vida microbiana. El futuro próximo nos deparará sorpresas.

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Nanohilos de silicio en el BioFET y su “secreto” químico. (c) IOP

La diabetes es una enfermedad crónica que padecen muchos (que padecerán muchos más en el futuro) que requiere un estricto control alimentario y medidas periódicas de los niveles de glucosa en sangre. Estas medidas son engorrosas para el enfermo. Un medidor continuo de glucosa podría ser la base del sistema microelectrónico de un “páncreas” artificial, que produjera insulina sólo cuando fuera necesaria. Avances recientes nos indican que esta posibilidad no se puede descartar en un futuro no muy lejano (si eres diabético, lo siento, esto puede tardar más de una década).

Se acaba de publicar el desarrollo de un nuevo tipo de sensor de glucosa nanotecnológico que utiliza nanohilos de silicio para medir en vivo y de forma continua la cantidad de glucosa en sangre [Mohanty’s group, “Silicon-based Nanochannel Glucose Sensor,” Appl. Phys. Lett. 92, 013903 (2008)]. El biosensor desarrollado por Raj Mohanty en la Universidad de Boston puede implantarse fácilmente en el paciente y puede sustituir a las medidas “gota a gota” de la glucosa. El nuevo sensor, que mejora sustancial nanosensores previos [Chen et al. “Silicon nanowires for high-sensitivity glucose detection,” Appl. Phys. Lett. 88, 213104 (2006)] que tenían el gran inconveniente de que eran difíciles de fabricar con las tecnologías actuales (litografía de electrones) de fabricación de chips de silicio (como el Pentium que tienes en el ordenador en el que lees esto).

El nuevo nanosensor utiliza un conjunto de nanohilos (nanocanales) de silicio recubiertos del enzima glucosa-oxidasa que generan un efecto tipo transistor de efecto de campo (FET) biológico (BioFET) [ver la foto, arriba]. La glucosa-oxidas en cada nanohilo de unos 50-100 nanómetros de ancho y unos 6 micrometros de largo permite oxidar la glucosa en sangre mediante una reacción en dos pasos [ver la foto, arriba]. En el primer paso, una molécula de glucosa-oxidasa contiene dos moléculas de una forma oxidada del dinucleótido de flavina y adenina (FAD) que se reduce rápidamente con oxígeno produciendo peróxido de hidrógeno y restarando la forma no oxidada de dicho enzima. En el segundo paso, el polihidroxiácido gluconolactona esponténeamente se hidroliza a ácido glucónico generando un protón (ión de hidrógeno) que cambia localmente el pH de la solución. Los nanosensores son sensibles a dicho cambio de pH, que altera el potencial superficial de los nanohilos y genera un campo eléctrico que modula la conductancia del BioFET. Este efecto es fácilmente amplificado con tecnología estándard de silicio.

El nuevo nanosensor es biocompatible gracias a la tecnología utilizada (aunque todavía no se ha verificado este hecho con experimentos en animales, según Mohanty, actualmente en curso). El nuevo avance permitirá una incorporación más rápida en el mercado de este tipo de bio-nanosensores de glucosa [Belle Dumé, “Glucose sensor goes nano,” nanotechweb.org, 2008] lo que hará más soportable la convivencia con la diabetes (especialmente para niños y ancianos).

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Marcas de Lichtenberg en una mujer de 30 años víctima de un rayo cuando se encontraba hablando por teléfono. [Mahajan, Rajan, and Regan, “Lichtenberg figures: cutaneous manifestation of phone electrocution from lightning,” Journal of Plastic, Reconstructive & Aesthetic Surgery, 61: 111-113, January 2008, (c) Elsevier Science]

¿Qué pasa cuando te cae un rayo encima? En la mayoría de los casos (sobrevive el 94%) entre las consecuencias (a veces hay importantes secuelas) destacan, por lo curioso, los daños en la piel, que suelen ser superficiales (al contrario de lo que uno esperaría) y se curan sin mayores secuelas [por ejemplo, un paciente fue dado de alta en 24 horas, Domart and Garet, “Images in clinical medicine. Lichtenberg figures due to a lightning strike,” New England Journal of Medicine, 343(21): 1536 (2000)].

Lo más llamativo son las marcas cutáneas que manifiestan un patrón dendrítico o ramificado llamado figura de Lichtenberg, estudiado en Resnik and Wetli, “Lichtenberg Figures,” American Journal of Forensic Medicine & Pathology. 17(2):99-102, June 1996. Son marcas (figuras) rojizas que son resultado de una respuesta inflamatoria en los pequeños capilares subcutáneos cuando la corriente del rayo se dispersa causando la ionización y el calentamiento de los mismos (como las de la muchacha mostrada más arriba quien perdió el conocimiento tras recibir el impacto del rayo y no recuerda más detalles de lo sucedido debido a su estado de amnesia).

Las figuras de Lichtenberg en un bloque 3D transparente, normalmente acrílico (polimetilmetacrilato), que se comercializan, son espectaculares. Pero no sólo son un bonito regalo, sino que nos muestran que la física no lineal y la geometría fractal de las descargas de alta tensión todavía nos ofrecen ciertos secretos (merece la pena ver el vídeo en “como atrapar la “luz” de un rayo”). Muchas de las incógnitas ya formuladas en el artículo clásico de Merrill and Von Hippel, “The Atomphysical Interpretation of Lichtenberg Figures and Their Application to the Study of Gas Discharge Phenomena“, J. Appl. Phys. 10, 873 (1939), todavía están por resolver.

Las figuras de Lichtenberg nos permiten interpretar las primeras etapas de una descarga eléctrica de alta tensión vía la ionización electrónica de ciertos átomos del medio, la formación de un plasma de electrones, y la neutralización de dichas cargas, con la consecuente repetición de las descargas pero con iones cargados positivamente en lugar de electrones. Esta repetición de las descargas es la que parece verse en el video, a través de los fotones que emite. Los iones al ser más masivos que los electrones se mueven más lentamente y con trazas más cortas antes de neutralizarse. En mi opinión, en el video la figura de Lichtenberg de fondo gris es debida a los electrones, por ello se forma rápidamente, y los chispazos posteriores son debidos a estos iones positivos (lo que da la sensación de que a “luz” del rayo ha quedado atrapada en el bloque).

¡Cuidado con los rayos! No siempre las figuras de Lichtenberg van acompañadas de un final feliz (A. Rico, “Figures of Lichtenberg in a case of death from lightning,” Cuadernos de Medicina Forense, no. 45-46, p. 276-279, July-Oct. 2006).

¿Quéreis jugar con los rayos? Lo mejor es que lo hagáis con un simulador software. A mí me gusta LumosQuad, fuente (VC++) y ejecutables (Windows) disponibles gratuitamente por los investigadores Dra. Ming Lin y Dr. Theodore Kim, que se basa en un trabajo anterior que es de lectura recomendada.

Si eres “bloguero”, ¡¿ Qué tal si escribes tu nombre con rayos ?!