9 innovadoras aplicaciones de los rayos X

En noviembre de 1895, el físico alemán Wilhelm Conrad Röntgen descubrió un "rayo misterioso" que tenía el poder de producir una imagen después de atravesar carne, ropa, madera o metal, y al que bautizó con la incógnita "X". Desde entonces las aplicaciones de los rayos X se han multiplicado. Además de crecer su interés para el diagnóstico médico, esta tecnología se emplea para controlar de seguridad en los aeropuertos, estudiar la calidad del jamón de bellota o encontrar la “materia perdida del universo”. E incluso hay quien ha encontrado el modo de usar rayos X con fines artísticos.

Desnudos con ropa. En el aeropuerto de Manchester, en Inglaterra, se ha puesto en marcha un escáner de rayos X para el control de pasajeros que permite detectar armas, drogas o explosivos de un solo vistazo. El objetivo es mejorar los sistemas de seguridad en los aeropuertos. El dispositivo no está exento de polémica, ya que su uso podría entenderse como una violación del derecho a la intimidad.

Genética en acción. Utilizando cristalografía de rayos X, científicos de la Universidad de Pensilvania (EE UU) obtuvieron hace unos meses la primera imagen de los procesos genéticos que ocurren dentro de cada célula del organismo.

Telescopios de rayos X. Usando dos telescopios de rayos X, el Observatorio Chandra (NASA) y el XMM-Newton (ESA), un equipo de astrónomos ha conseguido encontrar una enorme reserva de gas intergaláctico situada a unos 400 millones de años luz de la Tierra, en la que podría encontrarse la “materia perdida” del Universo que los científicos llevan años buscando.

De pata negra. La tomografía computarizada (TC), habitualmente denominada escáner, es un procedimiento de diagnóstico médico que utiliza la tecnología de rayos X asistida por un ordenador para crear múltiples imágenes transversales del cuerpo, a modo de “lonchas”, que juntas proporcionan una completa imagen en 3D. Al margen de su interés médico, esta tecnología se utiliza también para visualizar el proceso del salado de una pieza de jamón, así como para analizar su proporción de carne y grasa.

Cuidando el medio ambiente. Espectroscopía de rayos X es lo que han empleado ingenieros y químicos de la Universidad de Delaware, en Estados Unidos, para desarrollar una técnica que mide en sólo unos cuantos milisegundos la contaminación en el suelo y el agua.

Ponte el casco. La Real Fuerza Aérea británica ha desarrollado un sofisticado casco que incorpora rayos X y permite a sus pilotos ver a través de las paredes del avión. El dispositivo incorpora además un dispositivo antirruido y asiste al piloto en la navegación.

Fósiles en ámbar. En las instalaciones del sincrotrón europeo en Grenoble (Francia), los paleontólogos están usando los rayos X emitidos por el acelerador de partículas para estudiar piezas de ámbar procedentes de yacimientos españoles con insectos y arácnidos atrapados en su interior desde hace más de 100 millones de años. La técnica les permite ver analizar el contenido de sus tractos digestivos y saber qué comieron antes de quedar atrapados, estudiar cómo eran sus cerebros y saber si volaban sin dañar el fósil.

Arquímedes recuperado. En 2006, investigadores de la Universidad de Stanford utilizaron una técnica denominada "fluorescencia de rayos X" (XRF por sus siglas en inglés) para sacar a la luz una serie de textos escritos por el físico y matemático griego Arquímedes, una de las mentes más brillantes de la antigüedad, que habían permanecido ocultos debajo de una serie de imágenes y textos durante siglos.

Cinta adhesiva "X". En 2008, en el Laboratorio de Acústica y bajas Temperaturas del departamento de Física de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), Juan Valentín Escobar y sus colegas descubrieron que cuando un rollo de cinta adhesiva de los que manejamos a diario es despegado en vacío, la cantidad de rayos X que se producen en 10 segundos es suficiente como para obtener la radiografía de un dedo humano. El hallazgo podría conducir a un método más económico para producir rayos X.

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Muy Interesante

Un “segundo cerebro” funciona en la panza y dicen que regula emociones

Su red neuronal no elabora pensamientos, pero influye en el estado de ánimo y hasta en el sueño.

Que se use la palabra “entripado” para referirse a un enojo podría no ser del todo metafórico. Y que el estómago “se cierre” en una situación estresante o que parezca poblado de mariposas ante el amor también tendría una explicación científica. El aparato digestivo está tapizado por una red de neuronas (celulas nerviosas) de tan amplio alcance que algunos científicos la han denominado “segundo cerebro”. Y ese cerebro, según estudios científicos recientes, influye en nuestro estado de ánimo, carácter y hasta en el ritmo de sueño.

Michael Gershon, investigador de la Universidad de Columbia, en los Estados Unidos, y autor de El segundo cerebro ( The Second Brain ), un libro de referencia en las investigaciones sobre el tema, explica que, conocido técnicamente como sistema nervioso entérico, el segundo cerebro está compuesto por capas de neuronas ubicadas en las paredes del tubo intestinal, y que contiene unos 100 millones de neuronas.

El pequeño cerebro que tenemos en las entrañas funciona en conexión con el grande, el del cráneo, y en parte determina nuestro estado mental y tiene un papel clave en determinadas enfermedades que afectan otras partes del organismo. Además de neuronas, en el aparato digestivo están presentes todos los tipos de neurotransmisores que existen en el cerebro. De hecho, el 95 por ciento de la serotonina, unos de los neurotransmisores más importantes del cuerpo, se encuentra en el intestino.

Sin embargo, aunque su influencia es amplia, se deben evitar confusiones: el segundo cerebro no es sede de pensamientos conscientes ni de toma de decisiones . Como puede leerse en una nota publicada por la revista de divulgación científica Scientific American , gran parte de la potencia neurológica del segundo cerebro se concentra en la ardua tarea diaria de la digestión.

Emeran Mayer, profesor de Fisiología, Psiquiatría y Ciencias del Biocomportamiento de la Universidad de California, le dijo a esa publicación que una gran parte de nuestras emociones probablemente se vea influida por los “nervios de los intestinos”. En el mismo sentido, Gershon afirma que el bienestar emocional cotidiano quizá también dependa de mensajes que el cerebro intestinal envía al craneano.

Guido Iantorno, jefe de la Unidad de Motilidad Digestiva del Hospital Bonorino Udaondo, le explicó a Clarín que, aunque de modo indirecto, a través del eje cerebrointestinal, el sistema nervioso entérico puede influir en situaciones emocionales y en otros síntomas como la hipersensibilidad al dolor.

Cuenta Iantorno que mediante tomografías computadas por emisión de positrones pudo comprobarse que, ante un estímulo en el intestino, en las personas con afecciones funcionales del aparato digestivo reacciona un sector del cerebro diferente del que reacciona en personas sanas. “Esto significa que la corteza cerebral responde de diferente modo si se padece, por ejemplo, el síndrome de colon irritable”, dice Iantorno.

Algunos científicos piensan que en un futuro, algunos padecimientos intestinales podrían tratarse con terapias aplicadas a nivel neuronal. De hecho, el síndrome de colon irritable en parte deriva de un exceso de serotonina en el intestino, y quizá podría ser considerado una “enfermedad mental” del segundo cerebro.

Los trabajos de Mayer con el sistema nervioso del intestino lo han llevado a pensar que, en los próximos años, la psiquiatría tendrá que ampliar su alcance para tratar el segundo cerebro además del que está sobre los hombros.

Consultado por Clarín vía correo electrónico, el científico Michael Gershon contó que ahora se sabe además que en el intestino hay células madre adultas que pueden reemplazar a las neuronas que mueren o son destruidas.

Además, afirmó Gershon: “El sistema nervioso entérico le habla al cerebro y este le responde. El intestino puede afectar el humor, y la estimulación del nervio principal que conecta al cerebro con el intestino (el vago) puede ayudar a aliviar la depresión, y es usado para tratar la epilepsia”.

Para Gershon, el segundo cerebro tiene un papel en la mayoría de las cosas que enferman al intestino , desde el síndrome de colon irritable hasta las enfermedades relacionadas con la inflamación del intestino. “Uno no puede vivir sin su sistema nervioso entérico.

Hasta la constipación de la tercera edad es un problema del segundo cerebro.

Necesitamos saber más sobre él para tener mayor información sobre cómo abordar muchos de los males más comunes de la humanidad”, le dijo el experto a Clarín .

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El Clarín Sociedad

Cómo encerrar un mounstruo nuclear durante 100 mil años

Las autoridades finlandesas construyen un gran almacén subterráneo que albergará los residuos nucleares de sus centrales, que permanecerán activos durante miles de años. El documental “Into Eternity” explora los dilemas que implica una construcción de este tipo de cara a los habitantes del futuro.

Le llaman Onkalo (cavidad) y se adentra más de 400 metros bajo la roca de una pequeña isla al oeste de Finlandia. Cuando acabe su construcción, en 2020, los finlandeses esconderán un monstruo al final de este túnel, una criatura peligrosa que estará activa durante los próximos 100.000 años.

Alrededor de este lugar se agrupan las cuatro principales centrales nucleares del país y una quinta que está en construcción. Año tras año, la producción de estas plantas genera toneladas de residuos nucleares que habrá que meter en algún sitio. Y una ley aprobada por el Parlamento finlandés obliga a hacerlo en su propio territorio.

El lugar elegido para enterrar la basura nuclear es este gigantesco túnel junto a la pequeña localidad de Eurajoki. La construcción, a cargo de la compañía Posiva, comenzó en el año 2004 y se encuentra en el inicio de la fase 2, que se adentrará en la roca hasta una profundidad definitiva de 520 metros. Cuando finalice el proceso, en 2020, las instalaciones comenzarán a acumular bidones de residuos nucleares durante los siguientes cien años. Una vez lleno, el agujero será rellenado con hormigón y sellado para evitar que cualquier persona acceda a su interior y resulte contaminada.

Las instalaciones son las protagonistas del documental “Into Eternity”, dirigida por el danés Michael Madsen, que explora las implicaciones que tiene construir una de estas infraestructuras para los futuros habitantes de la Tierra. En ese sentido, el documental se plantea las dudas que ya se estudiaron en experiencias anteriores, como la Planta Piloto para el Aislamiento de Residuos (WIPP), en la que un grupo de expertos en las más diversas materias estudiaron las maneras de avisar a los habitantes del futuro sobre la presencia de un peligro como éste. (Ver: “Aviso a la Humanidad: ¡Aléjense de aquí!”)

“¿Cómo podremos avisar a nuestros descendientes de la presencia de este residuo mortal que dejamos atrás?”, se plantean los autores de la película. “¿Cómo impedimos que piensen que han encontrado las pirámides de nuestro tiempo? ¿Qué lenguas y signos entenderán? Y, si las entienden, ¿respetarán nuestras indicaciones?”

Mientras se responde a estas inquietudes, algunos grupos ecologistas han planteado dudas más inmediatas, como si será seguro el almacenamiento y si no contaminará las capas freáticas y el agua de los manantiales de la zona.

Los ingenieros aseguran que la radioactividad permanecerá aislada gracias a un sistema de múltiples barreras y que los bidones de cobre resistirán el paso de los años y las filtraciones de agua.

El período de tiempo es tan extraordinariamente largo que podría incluir una nueva edad del hielo. En tal caso, el lugar donde el almacén quedaría sepultado por una capa de varios kilómetros de hielo cuya presión podría deformar la estructura y romper los cofres radioactivos. Los responsables del sistema aseguran, en cambio, que el túnel puede aguantar esa presión y mucha más y que el monstruo permanecerá dormido durante siglos si nadie lo despierta.

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La Información

"Pequeño Libro de Notas": Respuestas científicas para los más pequeños

Desde hace unas semanas, los fans de Pequeño Libro de Notas (tal vez la iniciativa más brillante para niños de los últimos tiempos) cuenta con las viñetas del profesor Randall, un cómic de Louie Stermole, que pretende acercar la Ciencia a los más pequeños. Si tenéis niños, no olvidéis dar una vuelta por PLdN cada domingo.

En exclusiva, la versión en castellano de Blunder Lab, un divertidísimo webcómic norteamericano donde aprenderás un montón de cosas sobre la ciencia, la física, las matemáticas, etc., a través de las enseñanzas de Randall, un simpático científico/inventor, y de su ardillita extraterrestre Wedge McLaren. Si quieres que Randall conteste a tus propias preguntas sobre ciencia, déjale un comentario o escríbele directamente (mejor si sabes inglés, aunque no es obligatorio) a askrandall@blunderlab.com.

Enlace: Blunder Lab, por Louie Stermole (PLdN)

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Amazings

La envidia está en los genes y es consecuencia de la evolución

Hay "poderosas razones evolutivas" para que las personas sean envidiosas por naturaleza, ya que se trata de un sentimiento "codificado en los genes" humanos, según el Catedrático del Departamento de Economía de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) Antonio Cabrales.

Así lo ha asegurado el profesor Cabrales en un estudio titulado "Las causas y las consecuencias económicas de la envidia" que se ha publicado en la revista de la Asociación Española de Economía.

A través del uso de técnicas experimentales en Economía, el Catedrático analiza el concepto de la envidia -definida como "aversión a la desigualdad"- y su repercusión económica en las empresas.

De los resultados del estudio se extrae que, a la hora de tomar decisiones, las personas no sólo se guían por su propio beneficio, sino también "por las ganancias materiales que pueden tener otros individuos de su red social", es decir, "por envidia".

"Los individuos están dispuestos a gastar recursos de todo tipo (monetarios, de esfuerzo...) con tal de reducir las diferencias de bienestar material respecto a otras personas", asegura Cabrales.

Por eso, según este análisis, la envidia es el resultado de una competición por unos recursos limitados y nace porque los beneficios que se obtienen en el trabajo "se utilizan después en algún tipo de conflicto interpersonal, como a la hora de obtener la mejor pareja o la dominancia en el rebaño".

En este sentido, para el ser humano "la victoria no solamente depende de tener mucho, sino de tener más que el otro", algo que Cabrales considera necesario corregir a través de la educación y la formación para evitar consecuencias "nefastas" para el individuo y el grupo.

En el ámbito de las empresas, la envidia puede observarse principalmente en las promociones internas y los abanicos salariales de los trabajadores.

Para la realización de este estudio, que es principalmente teórico, se han empleado técnicas de teoría de juegos aplicadas a los problemas de decisión interpersonal e intertemporal planteados.

También se ha llevado a cabo una parte experimental para analizar los efectos de la envidia en sujetos reales, en la que se reunió a un grupo de estudiantes de grado en un laboratorio informático para que tomaran decisiones que tenían efectos monetarios concretos sobre ellos y simultáneamente sobre otras personas.

Por último, la investigación ha profundizado en el análisis de datos utilizados en los mercados laborales para tratar de discernir cómo afecta la envidia a diversas variables contractuales, salariales, movimientos entre empresas, etc.

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ADN España

Investigadores de Harvard logran aislar el aire más puro

El hallazgo servirá para entender mejor el cambio climático

Por primera vez, los científicos han aislado partículas de aire puro en condiciones casi preindustriales. El descubrimiento ofrece comprensión valiosa sobre la formación de nubes y el cambio climático. En esencia, las partículas emitidas por las plantas permiten la formación de nubes frías. Entender este proceso, el cual no había sido observado antes, permitirá un entendimiento más claro del clima.

Ingenieros medioambientales que trabajaron en la remota cuenca del Amazonas al norte de Manaus, en Brasil, midieron partículas de aire formadas dentro del ecosistema de la selva tropical.

Investigadores de la Universidad de Harvard y Sao Paulo (USP) eligieron estas partículas relativamente puras, aisladas, porque pueden proporcionar importantes pistas para determinar las diferencias químicas específicas entre ambientes naturales y contaminados. Las conclusiones se publicaron en un artículo de la revista Ciencia el 16 de Septiembre.

Para medir estas partículas de aire puro, los científicos tomaron muestras desde una torre de 130 pies durante la estación lluviosa de la Amazonia, para evitar la contaminación de la quema y la deforestación que se produce durante los meses secos en la región. Eligieron partículas submicrónicas, las más importantes para el clima. Estas pequeñas partículas son producto de la oxidación atmosférica emitida por las plantas.

Durante su estudio, los investigadores detectaron en la selva tropical concentraciones de partículas de aerosol de unas irrisorias docenas por pulgada cúbica. En las ciudades industrializadas, se encuentras concentraciones de partículas de varios miles por pulgada cúbica.

Sorprendentemente, los investigadores han hallado que esas gotitas puras comprendían más del 85 por ciento de las partículas submicrónicas del clima, e importante en el aire por encima de la selva amazónica. Los científicos dicen que las bajas concentraciones de aerosoles y la alta concentración de partículas de aire orgánico secundarias sugieren que la interacción de partículas, las nubes y las precipitaciones son muy diferente en los sistemas climáticos limpios que en los contaminados.

"Esas partículas están afectando a la formación de nubes, y la formación de nubes está afectando a las precipitaciones que afectan a las plantas. Es lo que llamamos el gran reactor tropical”, dijeron el autor principal Scot Martin y Gordon McKay, profesor de Química Ambiental en la Escuela de Harvard de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) en un comunicado de prensa.

"Todo está conectado y en nuestra investigación finalmente tuvimos una percepción real de las interacciones naturales entre las nubes y los aerosoles".

Los investigadores explican que cuando las plantas emiten las moléculas en fase gaseosa a la atmósfera, estas partículas volátiles no duran mucho tiempo. Las moléculas en fase gaseosa se cambian cuando entran en contacto con la capa de ozono o radicales hidroxilos, haciéndolas que resulten extremadamente menos volátiles.

Éstas se condensan, ya sea para formar nuevas partículas o hacer crecer partículas preexistentes que sirvan de núcleo para que el agua en la atmósfera se condense en forma de nubes de importancia climática. Mientras que los científicos han sido conscientes desde hace tiempo de este ciclo, aún no habían sido capaces de crear una comprensión cuantitativa precisa de las fuentes de estas partículas de aerosol.

Este estudio ofrece a los investigadores una mejor comprensión del clima global al proporcionar un punto de referencia con una partícula original, para contrastar con la calidad actual del aire industrial.

"Los nuevos descubrimientos y datos nos ayudan a nosotros y a nuestros colegas a entender y cuantificar la interdependencia de los ciclos de los aerosoles y el agua en el sistema del clima no perturbado", explica en un comunicado el principal coautor Ulrich Pöschl, científico del Instituto Max Planck de Química en Mainz , Alemania.

"Un conocimiento profundo del sistema climático no perturbado es un requisito previo para la estandarización y predicción fiable de las perturbaciones antropogénicas y sus efectos sobre el cambio global".

Fuente:

La Gran Época