¿De qué está formado el cuerpo humano?

Lo primero que nos viene a la mente son los átomos. 

Podemos empezar diciendo que nuestro cuerpo está formado por átomos.

Los átomos y el vacío

Nuestros cuerpo está formado básicamente por cuatro tipos de átomos: hidrógeno, oxígeno, carbono y nitrógeno.

Los átomos están formados por los electrones. Los electrones se encuentran alrededor del núcleo. 

Un núcleo está formado por protones y neutrones. Un protón está formado por cuatro quarks, un neutrón está formado por dos quarks. Los quarks están undos por un «pegamento»: los gluones.

Pero... nos olvidamos de un aspecto mucho más importante: la nada.

De lejos, el mayor constituyente de ti es la nada, el vacío.

Veamos: el átomo más simple de nuestro cuerpo: el átomo de hidrógeno. 

Este átomo tiene un núcleo, y a su alrededor hay un electrón. Entre el núcleo y el electrón hay grandes cantidades de nada. El átomo de hidrógeno es un 99,9999999999996% de espacio vacío.

Si el átomo de hidrógeno tuviera el tamaño de la Tierra el núcleo tendría unos 200 metros de diámetro y el resto sería todo espacio vacío: el núcleo sería como el tamaño de un colegio nacional... ¡nada más!, ¿y el resto? El resto sería espacio vacío.

Si tu peso fuera de 70 kilos el número de átomos en tu cuerpo sería de 7.000 cuatrillones (se escribe un 7 seguido de 27 ceros).

Y aún así el 99% de tu peso estaría compuesto por solo seis clases de átomos: tenemos 65% de oxígeno, 18% de carbono y 10,2% de hidrógeno.

Podemos añadir una pequeña cantidad de nitrógeno (3,1%), una pizca de calcio para esos huesos (1,6%), y algo de fósforo (1,2%).

Agregamos 0,25% de potasio y sulfuro y porcentajes más ínfimos de sodio, magnesio y cloro, y ya llegamos al 99,95%.

La historia de nuestros átomos

Cada átomo en ti vino de otra parte. 

Los átomos de tu cuerpo se reemplazan constantemente en diferentes ritmos. Algunos permanecen horas, otros años. Pero al cabo de 10 años la mayoría ya han sido sustituidos.

Y solo hay dos formas en que los átomos pueden entrar a tu cuerpo: a) a través del aire que respiras, y b) de la comida y bebidas que consumes.

En otras palabras: los átomos que llegaron a tu cuerpo vienen del aire, las plantas, los animales y los minerales.

Si pudiéramos seguir la trayectoria de un átomo a través de la historia, este habría estado incorporado muchas veces en otros animales y plantas. De hecho, tus átomos han estado en todo tipo de vida, desde árboles hasta el césped, perros e insectos, dinosaurios y bacterias, hasta personajes históricos.

Con la excepción de algunos átomos producidos por la desintegración radioactiva, cada átomo de tu cuerpo existía cuando la Tierra se formó hace 4.500 millones de año.

Pero, si tus átomos ya existían cuando se formó la Tierra, ¿de dónde vienes?

El Sistema Solar se formó a partir de gas y polvo espaciales que, a su vez, solo podrían haber tenido dos fuentes.

El primero de ellos es, efectivamente, el Big Bang de hace unos 13.800 millones de años, responsable de la producción de hidrógeno.

El resto de los átomos se produjeron en estrellas, que luego explotaron en vastas convulsiones cósmicas conocidas como supernovas.

Con información de BBC Mundo

Los bosques tropicales ya no pueden con tanto CO2

Las selvas amazónica y centroafricana han superado su capacidad de retener dióxido de carbono.

La capacidad de los bosques tropicales de retirar de la atmósfera el dióxido de carbono (CO2) generado por los humanos se está acabando. Un estudio con cientos de miles de árboles de las selvas amazónicas y centroafricanas muestra que la cantidad del gas que retienen sus troncos, ramas y hojas en forma de carbono orgánico es cada vez menor. No se trata de que haya menos ejemplares por la deforestación, que también, sino que los que quedan crecen más deprisa y más grandes gracias a que hay más CO2, pero también están más expuestos al aumento de la temperatura y la sequía, muriendo antes.

Junto a los océanos, los bosques del planeta son actores claves en el ciclo del carbono. Por su extensión, su frondosidad y mayor tasa de crecimiento, las selvas tropicales son las que más dióxido de carbono retiran. Sus árboles lo incorporan mediante la fotosíntesis, absorbiendo el carbono como biomasa. Y allí se queda mientras viva el árbol. Los científicos contaban en sus planes con este efecto fertilizante para combatir el cambio climático provocado por el exceso del mismo gas. De hecho diversos estudios ya habían demostrado que las plantas han acelerado su fotosíntesis. Sin embargo, parece que ya no pueden más.

“Todos los modelos climáticos sugerían que las plantas continuarían tomando más CO2 durante varias décadas”, dice la investigadora de la Universidad de York y coautora del estudio Aida Cuní. “La tasa de fotosíntesis es más rápida pero tiene un límite fisiológico y este límite es el que estamos superando. En la selva amazónica se alcanzó hace 15 años y en la africana ya lo alcanzamos en 2012, añade.

El artículo completo en: El País (España)

Nobel de Química: si laboratorios no crean nuevos antibióticos, la gente morirá a los 50 años

Ada Yonath, Premio Nobel de Química 2009, hizo una dura advertencia a la comunidad científica internacional y la humanidad.

Humanidad en alerta. Ada Yonath, científica de origen israelí y Premio Nobel de Química 2009, advirtió durante una entrevista con el diario El País que si los laboratorios no crean nuevos medicamentos contra las bacterias, los seres humanos solo vivirán hasta los 50 o 60 años.

"La longevidad se disparó gracias a los antibióticos, en la mitad del pasado siglo. Evitó las muertes de quienes no habían cumplido los 50. Antes de esa edad murieron Mozart o Kafka", dice la científica durante la entrevista.

Sin embargo, Ada Yonath critica que en los últimos 20 años solo se han desarrollado tres nuevos medicamentos. "No es nada. El último de ellos, uno completamente nuevo, ya tenía resistencias al año de usarse. Las grandes compañías han dejado de hacerlos, pero deben continuar en ello. La longevidad es algo fantástico, pero puede ser detenida por cosas estúpidas", agregó.

Según recogió el diario El País, más de 33 000 europeos mueren al año a causa de microorganismos resistentes que han sabido sortear los efectos de los medicamentos.

Artículo tomado de: La República (Perú) 

Cuyahoga: el río que ardió (1969)

Alrededor de Cleveland (Ohio) fue creciendo durante el siglo XX uno de los mayores centros industriales de EEUU. Y en paralelo a ese desarrollo de la industria, el río Cuyahoga, que pasa por la ciudad, también escaló rápidamente a los primeros puestos de contaminación. Hasta tal punto estaba el Cuyahoga lleno de sustancias inflamables y de residuos flotantes, que cada cierto tiempo su superficie ardía. Más de una docena de incendios se registraron en el río hasta que, en el año 1969, aquella masa de fuego flotante llamó la atención de la revista Time. El semanario publicó unas espectaculares fotos de “El río que arde, más que fluye”.

Aquello conmovió a la sociedad estadounidense e impulsó grandes cambios. Hasta entonces, hasta 1969, las industrias locales podían verter a los ríos sin ningún control. Y tras el incendio del Cuyahoga también prendió en EEUU un movimiento en defensa del medio ambiente. Un Richard Nixon recién llegado a la presidencia supo ver la preocupación social por las cuestiones ambientales y después de la celebración del primer Día de la Tierra (22 de abril de 1970), Nixon reaccionó creando la agencia federal de Protección del Medio Ambiente (EPA, Environmental Protection Agency). El incendio del Cuyahoga, que desemboca en el lago Erie, también impulsó un acuerdo entre EEUU y Canadá para proteger los Grandes Lagos, en la frontera entre ambos países. Y un año más tarde llegó la ley federal para controlar la polución del agua (Clean Water Act).

Todavía hoy resuenan en canciones pop (de R.E.M. o Randy Newman) los ecos de aquel río en llamas en 1969, pero no fue el incendio más grave sufrido por el río Cuyahoga. El de 1952 ya había sido mucho mayor y había provocado muchas más pérdidas. De hecho, las famosas fotos de la revista Time eran de 1952, pues en 1969 los fotógrafos llegaron al río cuando el fuego ya estaba extinguido, y los medios locales ni siquiera prestaron mucha atención al desastre que impulsó el control ambiental en EEUU.

Con información de: Open Mind

Contaminación del aire: la muerte que se respira

La mala calidad del aire en las urbes causa más de cuatro millones de muertes prematuras cada año en todo el mundo. Según la OMS, el "asesino silencioso" son las partículas más pequeñas que provienen de los coches y de la industria.

El crimen perfecto existe, sucede justo delante de nosotros y a plena luz del día, con cada inhalación de aire urbano. Más de cuatro millones de las muertes prematuras anuales en todo el mundo están relacionadas directamente con la contaminación ambiental, según la Organización Mundial de la Salud (OMS).

El asesino flota en el aire. Es tan minúsculo que casi podríamos decir que es invisible, pero su tamaño es precisamente lo que hace que sea tan peligroso. Se trata de partículas que surgen de una mezcla de sustancias sólidas y líquidas, procedentes sobre todo de la combustión de los coches o de los contaminantes de los procesos industriales. Su diámetro es apenas la cuarta parte de un grano de polen y por ello no encuentra ninguna barrera para penetrar en nuestras vías aéreas y desde ellas pasar al sistema circulatorio.

Y todo ello sucede sin que nos demos cuenta, con cada bocanada de aire. La doctora María Neira, actual Directora del Departamento de Salud Pública y Medio Ambiente de la OMS, sostiene que esa es otra de las peculiaridades que hacen que el crimen sea perfecto: "El individuo no es capaz de detectar que hay un nivel de contaminación elevado. Evidentemente, las personas con patologías ya existentes, como los asmáticos, lo van a detectar mucho antes, al igual que aquellas personas que ejercen una actividad física que requiere una capacidad respiratoria importante, pero no es una sustancia tóxica que vemos o que tocamos. Por eso la llamamos en la OMS el asesino invisible, porque muchas veces no somos conscientes como individuo y eso hace que tampoco nos protejamos como sería aconsejable".

Su incursión en nuestro organismo deja huella, y si la exposición es prolongada esa huella será imborrable. El sistema respiratorio y el circulatorio son los afectados más directos, y por eso la mayor parte de enfermedades relacionadas se ubican en ellos: la contaminación atmosférica es responsable de cerca de la mitad de las muertes por Enfermedad Obstructiva Pulmonar Crónica (EPOC) en todo el mundo, de casi el 30% de las muertes por cáncer de pulmón y de una cuarta parte de las patologías y de las muertes por ictus o enfermedad isquémica del corazón. Un corazón enfermo de polución, como rezaba la famosa canción de los años 80.

El artículo completo en: El Mundo (España)

¿Quiéres conocer el lenguaje de las nubes?

¿Sabías que las nubes de agua, de momento, solo existen en el planeta Tierra?

Otros planetas también presentan nubes, pero son nubes diferentes: Venus, por ejemplo, está cubierto de densas nubes de dióxido de carbono que ocultan su superficie; y Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno tienen nubes compuestas por hidrógeno y helio.

Formadas por diminutas partículas de agua líquida y hielo, las nubes de la Tierra se generan cuando el vapor que emana de ríos y mares se enfría y se condensa al llegar a las capas más altas y frías de la atmósfera. A partir de ahí, su forma y su historia toma caminos muy diferentes:

El químico inglés Luke Howard (1772–1864), a comienzos del siglo XIX, fue el primero en clasificar las nubes. Considerado el padre de la meteorología, dividió las nubes en cuatro grandes categorías (cirriformes, estratiformes, nimbiformes y cumuliformes) y arrancó una carrera científica para aprender a leerlas, usando su variada y sugerente apariencia para predecir qué cambios meteorológicos.

Cirriformes: rizos de cabello que tapizan el cielo

Con forma de cabellos rizados, pero compuestos por cristales de hielo, los cirros son las nubes más representativas de esta categoría. Pueden tapizar el cielo entre los 5 y los 15 kilómetros de altura. Son nubes altas, claras, tenues y delicadas que frecuentemente anuncian un cambio meteorólogico a peor, en general precipitaciones y bajadas de temperatura en las 24 horas siguientes a su aparición.

 

Cuando la luz interacciona con los cristales de hielo que forman los cirros, pueden producirse fenómenos ópticos tan insólitos como el parhelio, la aparición simultánea de imágenes del Sol reflejadas en las nubes, y el halo, cerco de color pálido alrededor de los discos del Sol o de la Luna.

Estratiformes: cama de nubes

Son nubes amplias y de contornos difusos que se desarrollan de forma horizontal, por lo que se extienden como si fueran una cama o capa. Dentro de esta categoría están, en función de su altura, los estratos, los altostratos, los cirrostratos y los nimbostratos. Estas últimas, a diferencia de las anteriores, también tienen desarrollo vertical e impiden totalmente el paso de la luz solar, por lo que son nubes muy oscuras. Los nimboestratos siempre producen precipitaciones que suelen ser continuas y no muy intensas.

Hasta bien entrado el siglo XX, la formación de las nubes se entendía como una fase avanzada de la niebla y se consideraba a la nube como una niebla a mayor altura. El astrónomo francés Camille Flammarion (1842–1925), en su tratado La Atmósfera, afirma que «aún cuando no hay diferencia esencial entre las nieblas y las nubes (… ). La primera es inmóvil, la segunda móvil». En la actualidad, se considera a la niebla un tipo nuboso de base sobre el suelo, o cercana a él, con poco desarrollo vertical y forma parte de las nubes del género estratiforme.

Nimbiformes: los yunques de la tormenta

Del latín nimbos, que significa tormenta, este tipo de nubes es el que genera la mayoría de precipitaciones. En esta categoría están los cumulonimbos, la nube más grande y poderosa que se puede contemplar y que hasta los aviones deben evitar. La “reina de las nubes” tiene fuertes corrientes en su interior con vientos impredecibles, que desplazan violentamente el aire de arriba a abajo y de abajo a arriba. Estas nubes suelen generar lluvias intensas y tormentas eléctricas, asociadas a granizo, mangas de agua y tornados. El agua que contiene un cumulonimbo medio podría llenar 7 piscinas olímpicas.

 

Con una base situada sobre los 1.000 metros de altura, la cima de los cumulonimbos puede alcanzar los 20 kilómetros. Su desarrollo vertical solo se interrumpe cuando llega a la tropopausa, el límite superior de la troposfera, la capa más interna de la atmósfera que va desde el suelo hasta la estratosfera. Los cumulonimbos totalmente desarrollados tienen forma de yunque.

Cumuliformes: montañas de algodón

Son nubes aisladas con forma de montaña o cúpula de algodón, que tienen un contorno bien definido y muestran una gran variedad de tamaños y espesores. Los cúmulos, las nubes más características de esta categoría, aparecen sobre todo en épocas calurosas del año y pueden ocupar un espacio que va entre los 500 y los 6.000 metros de altura. Con un importante desarrollo vertical, pueden generarse aisladamente o asociadas a otras en hileras o en grupos. Según los factores atmosféricos que las rodeen, como la humedad, los cúmulos pueden dar lugar a cumulonimbos.

 

Poco después de la II Guerra Mundial comenzó a teorizarse sobre la idea de lo que hoy se conoce como “siembra de nubes”. Este proceso consiste en utilizar yoduro de plata, hielo seco o dióxido de carbono congelado para condensar de forma artificial el vapor. Estas sustancias se asocian con las moléculas de agua y favorecen su precipitación. Lo habitual es rociarlas sobre nubes cumuliformes desde avionetas o cohetes. En febrero de 2018, por primera vez, un grupo de investigadores de la Universidad de Wyoming (EE.UU) logró sembrar nubes para generar nieve y monitorizar todo el proceso, desde la formación de los cristales de hielo en la atmósfera hasta su precipitación.

Estratocúmuliformes: globos en capas

Además de las cuatro categorías originales de Luke Howard, el actual sistema internacional de clasificación de nubes reconoce una quinta división, las estratocúmuliformes. Son nubes globulares que pueden desarrollarse en capas. En esta categoría están, de menor a mayor altura, los estratocúmulos, los altocúmulos y los cirrocúmulos. Un estratocúmulo es una nube baja grande de formas redondeadas, mientras que los altocúmulos y los cirrocúmulos son como estratocúmulus pequeños distribuidos en grupos y alineados.

A partir de altocúmulos se pueden formar algunas de las nubes más raras y extravagantes. Las lenticulares, por ejemplo, tienen forma de platillo volante y se suelen formar en zonas montañosas. Las mammatus, asociadas a tornados, presentan aspecto de bolsas que cuelgan, como la ubre de una vaca, de la parte inferior de la nube.

Bajas, medias y altas

En 1956, la Organización Meteorológica Mundial publicó el Atlas Internacional de las Nubes, en el que definieron las 10 formas básicas que acabamos de revisar, a partir de la clasificación de Howard y en función de la altura que alcanzan en el cielo. Así, las nubes bajas, que se encuentran por debajo de los 2.000 metros, son los estratos y los estratocúmulos.

Las nubes medias son las que se generan entre los 2.000 y los 7.000 metros, aquí se encuentra los altoestratos, los altocúmulos y los nimbostratos.

Las nubes altas, que se forman por encima de los 6.000 metros, son los cirros, los cirrocúmulus y los cirrostratos. Los dos últimos tipos son los cúmulos y los cumulonimbos, con su imponente desarrollo vertical que las sitúa desde nubes bajas a altas.

Muchas formas y tamaños para un espectáculo de pase diario que flota, prodigioso, sobre nuestras cabezas.

Cortesía de: Open Mind

Baterias de litio: Hasta el Nobel…¡y más allá!

Los padres de las baterías de iones de litio recibieron este año el Nobel de Química por su contribución a la electrónica de consumo, sentando las bases de la sociedad inalámbrica alimentando prácticamente cualquier dispositivo móvil y vehículo eléctrico. Hoy día, nuevas combinaciones y materiales alternativos alumbran una generación de baterías más ecológica, más rápida y de mayor capacidad de almacenamiento. 

 

Bajo el desierto de sal más grande del mundo, el Salar de Uyuni, en Bolivia, se encuentra la  mayor reserva de litio mundial. Crédito: Wikimedia Commons.

John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham y Akira Yoshino han recibido el Premio Nobel de Química 2019 por sus contribuciones al desarrollo de una tecnología de almacenamiento energético fundamental para la revolución de la electrónica móvil: las baterías de iones de litio (Li-ion). Diferentes líneas de investigación buscan la combinación perfecta de materiales para optimizar la capacidad de almacenamiento de estas baterías, una cuestión fundamental para la consolidación de los transportes eléctricos. Entre las líneas de investigación más recientes están la utilización de iones de oxígeno o la incorporación de silicio, un componente que ya utilizan algunos modelos de coches Tesla y que podría aumentar hasta un 30% la capacidad de almacenamiento de este tipo de baterías.

Alternativas químicas para multiplicar la capacidad

Otra propuesta para una química alternativa son las denominadas baterías de fluoruro, que tienen una densidad energética hasta diez veces mayor que las baterías de iones de litio actuales, según el Christopher Brooks, científico jefe del Instituto de Investigación Honda y coautor de una reciente investigación desarrollada en colaboración con Caltech y la NASA. Otras combinaciones —como el litio-azufre o el litio-aire— se exploran actualmente para crear baterías de alta capacidad.

Uno de los condicionantes de las baterías de iones de litio es que hoy por hoy necesitan una carga entera (y lenta) para obtener una reacción electroquímica completa. Según la revista Nature, un grupo de investigadores del Laboratorio Argonne del Departamento de Energía de Estados Unidos ha desarrollado una tecnología que reduciría el tiempo de carga de las baterías mediante la exposición del cátodo a un haz de luz concentrada, como por ejemplo la luz blanca de una lámpara de xenón.

Lea el artículo completo en: Canal innovación

 
 

10 cosas que cambian tu cerebro (08/10): los cigarrillos

A la hora de valorar los efectos del tabaco sobre la salud no solo habría que tener en cuenta qué implica para los pulmones...

La dependencia de la nicotina también trastoca la química cerebral. Es la conclusión a la que llegaron científicos alemanes de la Universidad de Bonn tras estudiar los cerebros de 43 fumadores con espectroscopia resonancia magnética de protones, una técnica permite analizar los metabolitos cerebrales. Los enganchados a la nicotina tenían menos cantidad de aminoácido N-acetilaspartato (NAA) en la corteza cingulada anterior, la parte del cerebro que procesa el placer y el dolor.

Lo preocupante es que bajos niveles de NAA se han vinculado con trastornos psiquiátricos como la esquizofrenia o la demencia, así como con una tendencia al abuso de drogas. La colina, una molécula esencial para el funcionamiento del corazón y del cerebro, también está reducida en los fumadores. Pero tenemos buenas noticias: estos cambios químicos se revierten varios meses después de dejar de fumar.