Deporte y Química: Marie Curie y la bicicleta

Hace tan solo dos días, el Tour de Francia echó el cierre en su edición número 100. Aprovechando la resaca de la prueba reina del ciclismo, el post de hoy tratará de Deporte y Química, dos magníficos símbolos de superación.

Gracias a la química, el deporte ha experimentado una considerable evolución, y en la actualidad nadie duda que si los deportistas tienen tan buenos resultados y baten constantemente sus propias marcas, se debe en gran medida a los nuevos materiales de los que están hechos sus equipamientos (más flexibles, más ligeros y más fuertes), capaces de hacer realidad el lema olímpico “más rápido, más alto, más fuerte”. Lejos van quedando la madera, el hierro, el cuero y otros materiales tradicionales, que han dejado paso a compuestos químicos de simple o alta tecnología.

La bicicleta, tal y como la conocemos (dos ruedas, pedales que accionan la rueda trasera mediante una cadena, un sillín y un manillar que dirige la rueda delantera), empezó a ser popular a finales del siglo XIX cuando John Dunlop inventó la cámara de aire de caucho. Por aquella época, las bicicletas se pusieron de moda en Francia y una mente brillante como la de Marie Curie encontró en el deporte del ciclismo un aliado al que acudir para relajarse. Este estilo de vida saludable pone de manifiesto que Marie Curie creía en la idea mens sana in corpore sano, como recoge recientemente SINC en su reportaje “Genios en forma”.

 

“Como cualquier otra pareja de recién casados, Pierre y Marie Curie utilizaron el dinero que les dio uno de sus primos como regalo de boda para comprarse algo que deseaban desde hacía tiempo: un par de bicicletas. Era el mes de julio de 1895”. “Su pasión por el ciclismo fue tal que, como viaje de novios, emprendieron una larga travesía en sus flamantes bicis por la costa de la Bretaña francesa. El verano siguiente ambos repitieron la experiencia en el interior del país y siempre que podían utilizaban las dos ruedas para moverse por París, donde residían. Una vez a la semana recorrían unos 12 kilómetros para visitar a los padres de Pierre”. “En el libro de gastos de las cuentas de la casa Curie, la columna dedicada al ciclismo muestra que gastaron una considerable suma en la ropa adecuada para montar en bici, en recambios y en pagar el impuesto de cada bicicleta todos los años, puesto que poseer este vehículo, en esa época, se consideraba un bien de lujo”.

 

Sin duda, Marie Curie se sorprendería al ver las bicicletas modernas, donde gran parte de los materiales tradicionales se sustituyen por materiales sintéticos de origen químico. Por ejemplo, metales como el aluminio y el acero han perdido terreno en beneficio de los materiales composites o resinas compuestas, tales como la fibra para-aramida (que hace el bastidor más ligero y sólido), o la fibra de carbono, que aligera significativamente el peso del cuadro. Estas mejoras se han ido incorporando a las diferentes partes de la bicicleta, incluso a los sillines. Los actuales están recubiertos de un gel hecho de un elastómero que los hace más confortables, gracias a un mejor reparto del peso en su superficie. El gel, que se encuentra entre el estado sólido y el líquido, se mantiene elástico durante toda la vida de la bicicleta.

 

Como curiosidad, ¿sabéis quién ha sido el ciclista que aprovechando todos los avances de la química, más distancia ha recorrido con una bicicleta en una hora? El canadiense Sam Whittingham (2009) logró recorrer nada menos que 90 kilómetros (¡90 km en una hora!), utilizando una bicicleta reclinada, totalmente recubierta por un caparazón de fibra de vidrio que redujo al mínimo la resistencia al aire. Qué lejos quedan los 53 kilómetros del récord del belga Eddie Merckx (1972), o del español Miguel Induráin (1994)…

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La Química del siglo XXI

¿Por qué creemos que el material radioactiva es verde y brilla en la oscuridad?

Lo primero que hay que advertir es que, si algo es radioactivo, no brilla en la oscuridad. Si fuera así, y dado que las rocas, la tierra y todo tejido vivo contiene trazas de material radiactivo, la Tierra brillaría en la oscuridad, y también las plantas y los animales, como si todo hubiera sido salpicado con sangre de Depredador. Y es que la radioactividad no se detecta como una luz visible.

La radioactividad es la propiedad que presentan algunas sustancias de emitir radiaciones ionizantes (partículas con una gran energía que son capaces de alterar y dañar moléculas a su paso al atravesar la materia). El término fue acuñado por la química polaca Marie Curie en 1898. Si bien ella inventó la palabra, el físico francés Henri Becquerel había descubierto por casualidad el proceso dos años antes, mientras estudiaba el uranio.

Becquerel, Marie y su marido Pierre compartieron el premio Nobel de 1903 por su descubrimiento. Y entonces se pusieron de moda las sales de radio, que se promocionaban como una cura para todo, desde la ceguera hasta la depresión. Empezó a añadirse radio al agua mineral, los dentífricos, las cremas cosméticas y hasta el chocolate, tal y como os expliqué en ¡Beba refrescante agua radiactiva!

El origen popular del “brillo verde” radioactivo surgió justo aquí, cuando se descubrió que la pintura adquiría luminosidad si se le añadía un poco de radio. Entonces se puso de moda decorar las esferas de los relojes y las paredes con esta mezcla. En realidad, sin embargo, lo que brillaba no era el radio sino su reacción con el cobre y el zinc de la pintura, que originaba un fenómeno llamado “radioluminiscencia”.

Las llamadas “chicas del radio”, que trabajaban en las fábricas aplicando capas de pintura con radio a los relojes, sin embargo, murieron de cánceres faciales que les desfiguraban el rostro: al parecer, chupaban los pinceles mientras trabajaban. Y en 1934, la propia Marie Curie falleció de anemia, como consecuencia de haber manipulado durante años la sustancia que había descubierto. 

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Xakata Ciencia

Químicos Modernos: Marguerite Perey, la otra hija de Marie Curie

Marguerite había conseguido un contrato de prácticas de 3 meses en el instituto. Ella siempre había querido ser médico pero, tras la temprana muerte de su padre, la familia no había tenido recursos para ello. Con mucho esfuerzo, y la oposición de su madre, había conseguido obtener un título de técnico de laboratorio químico en la Escuela de Enseñanza Técnica Femenina . Así que aquellos tres meses de técnico de laboratorio serían lo más próximo que ella podría esperar estar de la medicina a corto plazo.

Había llegado por la mañana de su primer día dispuesta a causar la mejor de las impresiones. Casi a la vez que ella se presentó una señora muy amable y vestida con ropas de trabajo y que Marguerite tomó por la secretaria del laboratorio. No tardaría en darse cuenta de que aquella señora tan sencilla y a la que ella había tratado con tanta familiaridad era catedrática en la Sorbona, tenía dos premios Nobel y era la fundadora del Instituto del Radio.

La gran suerte de Marguerite era que había ido a dar con una persona de las verdaderamente grandes, que daban más importancia al talento que a los formalismos. Marie Curie detectó rápidamente la capacidad intelectual y la habilidad para trabajar en el laboratorio de Marguerite y no sólo la convirtió en su asistente de laboratorio personal, sino que se ocupó de formarla a pesar de que Marguerite careciese de estudios universitarios. Estarían juntas cinco años, hasta el fallecimiento de Marie en 1934.

Instituto del Radio (1931). Marguerite es la 2ª por la izquierda

En 1934 fue nombrada radioquímico del Instituto. Marguerite pasó a trabajar a las órdenes de André Debierne (el nuevo director del instituto) y de Irène Joliot-Curie que estaban interesados en el estudio del actinio. Y Marguerite floreció.

Entre 1871 y 1886 Mendeleev predijo la existencia de varios elementos en función de los huecos que quedaban en una tabla de los elementos existentes ordenados por sus propiedades periódicas. En 1917 sólo quedaban por descubrir tres de ellos, los elementos 65, 85 y 87. En 1913 John Cranston, ayudante de laboratorio de Frederick Soddy en Glasgow, se percató de que el mesotorio 2 (uno de los muchos productos de la desintegración del torio) emitía tanto partículas alfa como beta. Según la ley que el propio Soddy había creado, el elemento 87 debía producirse durante la desintegración alfa del mesotorio 2, en concreto eka-cesio-224 (eka-cesio hace referencia al nombre que Mendeleev le había dado al elemento desconocido). Serían las investigaciones de Soddy durante esta época las que desembocaron en el concepto de isótopo.

Basándose en el hallazgo de Cranston, en los años 20 varios grupos de investigación analizaron concienzudamente minerales de torio en busca del elemento 87, sin éxito. Ahora sabemos que ello se debió a que la vida media del isótopo 224 del eka-cesio es de sólo 2 minutos.

El Fr-223 en el cuaderno de Marguerite

En 1939 (en concreto el 7 de enero) Marguerite se dio cuenta de que el actinio, que es isotópico con el mesotorio 2, también presentaba una desintegración por dos rutas. Visto desde la perspectiva actual diríamos que los isótopos 228 (llamado mesotorio 2) y 227 del actinio pueden desisntegrarse de dos maneras, alfa y beta; en la desintegración alfa el isótopo 228 da lugar a eka-cesio-224 (teorizado por Soddy) y el 227 a eka-cesio-223, con el que trabajaría Marguerite.

A diferencia del eka-cesio-224, el eka-cesio-223 tiene una vida media de 20 minutos, suficientes para que una química experta en el laboratorio lo pueda caracterizar. Marguerite descubrió que, tal y como predijo Mendeleev, se comportaba como un metal alcalino, del primer grupo de la tabla periódica. Marguerite acaba de descubrir el último elemento natural que quedaba para completar la tabla de Mendeleev de 92 elementos. En los años 40 Coryell y Segrè obtuvieron artificialmente el prometio (61) y el astato (85).

Marguerite a sus poco más de treinta años tenía un resultado equiparable al de su mentora, Marie Curie. Los miembros del instituto estaban entusiasmados con él y pensaron que lo ideal sería que Marguerite lo presentase como su tesis doctoral, tal y como Marie había hecho con el radio. El problema no sólo era que Marguerite no tuviese un título universitario, es que no tenía ni el bachillerato, requisito imprescindible para entrar en la universidad. En el Instituto decidieron apartarla de todas las tareas de laboratorio y le consiguieron una beca para que pudiese asistir a la Sorbona a estudiar. Asistió al preparatorio de medicina para poder tener acceso a una titulación superior y después a módulos de química, biología y fisiología que la universidad consideró equivalentes a una licenciatura (el caso de Marguerite fue excepcional en todos los sentidos).

Finalmente el 21 de marzo de 1946, Marguerite presentaba su tesis L'élément 87: Actinium K . Su última frase recogía el privilegio del descubridor: “El nombre Francio, Fa, se propone para el lugar 87” (hoy día el símbolo del francio es Fr).

Marguerite no consiguió el reconocimiento del Nobel, pero si abrió unas puertas que ni siquiera Marie Curie pudo abrir: en 1962 se convirtió en la primera mujer elegida miembro de la Academia de Ciencias de París. Como dijo Irène al terminar Marguerite la defensa de su tesis: “Hoy mi madre se habría sentido feliz”.

Tomado de:

Experientia Docet

2011: Año Internacional de la Química

La Asamblea General de la ONU ha proclamado al 2011 como el Año Internacional de la Química para concienciar al público sobre las contribuciones de esa ciencia al bienestar de la humanidad. Bajo el lema “Chemistry: our life, our future” (“Química: nuestra vida, nuestro futuro”), los objetivos de esta conmemoración son incrementar la apreciación pública de la química como herramienta fundamental para satisfacer las necesidad de la sociedad, promover el interés por la química entre los jóvenes, y generar entusiasmo por su futuro creativo. El mundo entero celebrará este año la Química tanto desde un punto de vista artístico como científico, así como sus importantes contribuciones al conocimiento, a la protección medioambiental, a la mejora de la salud y al desarrollo económico.

2011 coincide con el centenario del Premio Nobel otorgado a Marie Curie por sus contribuciones a la química y de la fundación de la Asociación Internacional de Sociedades Químicas.

En el Twitter de MUY Interesante, celebraremos este año ofreciendo a nuestros seguidores una "píldora química" diaria (con el hashtag #píldoraquímica) para que descubran cada día con nosotros datos curiosos sobre esta apasionante ciencia.

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Curie: diez veces número uno

Inteligencia, rigor, voluntad, imaginación, pasión... fueron algunas de las cualidades de Marie Curie, la primera mujer en ganar el Premio Nobel. Pero hubo más cosas en las que fue pionera. Te las enumeramos a continuación:

1. La primera de su clase cuando terminó a los 15 años los estudios de bachillerato (1883). Le otorgaron una medalla de oro.

2. La primera mujer graduada en Física en la Universidad de la Sorbona. Aquel año (1893) solamente dos mujeres se graduaron en toda la Universidad de París. Marie fue, también, la primera de la clase.

3. La primera persona en utilizar el término radiactividad (1898).

4. La primera mujer en Europa que recibió el doctorado en Ciencias (1903).

5. La primera mujer en recibir un Premio Nobel de Física (1903). El galardón le fue otorgado, conjuntamente con su esposo Pierre y con Henri Becquerel, por el descubrimiento de la radiactividad.

6. La primera mujer que fue profesora y jefe de laboratorio en la Universidad de la Sorbona (1906).

7. La primera persona en tener dos Premios Nobel. El segundo sería de Química, en 1911, por haber preparado el radio e investigado sus compuestos.

8. La primera mujer que fue miembro de la Academia Francesa de Medicina (1922).

9. La primera madre Nobel con una hija Nobel. En 1935 su hija Irene obtuvo el galardón en Química.

10. La primera mujer en ser enterrada bajo la cúpula del Panteón por méritos propios (1995).

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