El Grafeno.

Buenos días y perdón por la tardanza en colgar nuevo contenido.

Tenía pensado hablar en la siguiente entrega del blog de la serie de moda en los últimos tiempos, Breaking Bad, algo muy apropiado en el blog de un químico, pero lo dejaré para otra entrega próxima. Hoy quería hablar de un material del cual estoy escuchando y leyendo en los últimos tiempos, el grafeno.

Hoy mismo me encontraba con este artículo en El Confidencial:

Grafeno fabricado en La Rioja.

En dicho artículo se nos cuenta como una empresa riojana se está convirtiendo en líder mundial de la fabricación de este material que cada vez tiene más uso por sus propiedades. Pero habría que empezar por el principio, ¿qué es el grafeno?

El grafeno no es ni más ni menos que un compuesto de carbono, el carbono podríamos decir que es la base de toda nuestra naturaleza, nosotros somos compuestos de carbono en gran medida y este material se encuentra en forma abundantísima en la naturaleza. Sin entrar en honduras científicas, el carbono forma distintos tipos de estructuras según forme un tipo de enlace u otro, para que veamos como cambian las propiedades según el enlace, el carbono forma tanto los diamantes como el carbón que comunmente podemos encontrar por ejemplo, en un lápiz. Pues bien, esa capacidad hace que el carbono forme muchos tipos de compuestos, y uno de ellos es este material, el grafeno.

Sería una estructura bidimensional tal que así:

Esta estructura y la naturaleza físicoquímica íntima de la misma hace que tenga propiedades tan importantes como:

Entre las propiedades destacadas de este material se incluyen:⁵

• Es un material extremadamente duro: es 100 veces más resistente que una hipotética lámina de acero del mismo espesor ⁶
• Es muy flexible y elástico.
• Es transparente
• Autoenfriamiento (según algunos científicos de la Universidad de Illinois). ^{[cita requerida]}
• Conductividad térmica y eléctrica altas.⁷
• Reacción química con otras sustancias para producir compuestos de diferentes propiedades. Esto lo dota de gran potencial de desarrollo.
• Soporte de radiación ionizante.
• Gran ligereza, como la fibra de carbono, pero más flexible.
• Menor efecto Joule: se calienta menos al conducir los electrones.
• Para una misma tarea que el silicio, tiene un menor consumo de electricidad.
• Generación de electricidad al ser alcanzado por la luz.⁸
• Razón Superficie/Volumen muy alto, lo que le atorga un buen futuro en el mercado de los supercondensadores.
• Se puede dopar introduciendo impurezas para cambiar su comportamiento primigenio de tal manera que se pueda hacer que no repela el agua o que incluso mejore todavía más la conductividad.
• Cuando una lámina de grafeno recibe algún daño que quiebra su estructura produciendo un agujero consigue atraer átomos de carbono situados en las proximidades para así reparar los huecos (se autorepara).
• Posible uso futuro en preservativos.
• En su forma óxida absorbe residuos radioactivos.

Aún así, hay más propiedades teóricas que se siguen investigando, por tanto vemos la enorme importancia y posibilidades que presenta este material. 

No es de extrañar que sea una empresa riojana la que se está convirtiendo en una importante fuente de este material. Por activa y pasiva ya he comentado que el nivel de investigación y de ciencia de este país es muy importante, pese a las cortapisas que se aplican desde los estamentos públicos. 

Otro aspecto muy importante a tener en cuenta es la relevancia en el mundo actual de una rama de conocimiento derivada de la química, como es la ciencia de los materiales. La búsqueda e investigación en diferentes materiales con mejores propiedades y más baratos hace que sea una rama de conocimiento crucial en el avance científico-económico de cualquier sociedad. 

Hasta la próxima me despido deseando que tengáis una feliz semana santa.

Antonio. 

Profesor de Química y Física. 

PELIGRO: CIENCIA.

  Buenos días.

  Esta noche pasada me encontraba con una comunicación por parte de una clínica dental en la que explicaban como hay un código de colores en los envases de dentífricos y que cada color indica si la pasta de dientes lleva "componentes naturales" o ojo al dato: "composición química + natural" y "química pura".
  Ya de entrada no conozco el rigor científico de dicha comunicación que anda por la red, pero desde luego si eso lo ha emitido una clínica dental, se lo tendrían que hacer ver en cuanto a materia de divulgación científica, lo siguiente que vino fueron una serie de reacciones desproporcionadas por parte de la gente, esto me parece grave como síntoma de la situación en cuanto a ciencia en este país. Pero vayamos por partes:

  1.-Todo es química, o sea, cualquier cosa a la que miremos, cualquier cosa que nos rodea, cualquier cosa que ingerimos, cualquier cosa que utilizamos, todo, absolutamente todo, es química, puesto que todo está formado por compuestos químicos.
  2.-Esa supuesta diferenciación entre "componentes naturales" a "componentes químicos", es una forma tendenciosa de definir las cosas, más cuando hoy tenemos una especial sensibilidad para todo lo que signifique un laboratorio o algo generado en un laboratorio. Pero hay que tener en cuenta que en la naturaleza pueda haber tanto o más peligro que en lo sintético, en lo diseñado en un laboratorio o sintetizado en una fábrica.
  3.-La química, junto a otras ciencias experimentales ha supuesto el avance de esta sociedad en la que vivimos y no hay que tener miedo por el simple hecho de que algo haya sido diseñado en un laboratorio y fabricado por una empresa, de ser así, deberíamos sentir pavor ante cualquier medicamento, o ante la mayoría de las cosas que ingerimos. El problema no está en esas sustancias, el problema está en el mal uso de la química, en la falta de controles rigurosos y otros factores, pero ojo, eso tanto para lo "artificial" como par lo "natural".

  Sin duda alguna hay que entonar el mea culpa, los profesores somos el eslabón de unión entre la ciencia y la sociedad, si hay miedo a algo tan simple como el hecho de que un dentífrico lleve un compuesto químico artificial es debido a que no hemos sido capaces de explicar en que consiste la química, bondades y peligros de la misma.

  Un abrazo.

  Antonio.

EL ESTUDIANTE QUE "RICKROLEÓ" A SU PROFESOR DE FÍSICA CUÁNTICA. 

 Hola, buenas tardes y perdón por el abandono temporal que ha sufrido el blog, las navidades se hacen largas y la resaca de las mismas también. :-)

 Todos los estudiantes de primero y segundo de bachillerato de física o química seguro que han tenido relación con Bohr, ese gran físico danés que mejoró y amplió el modelo atómico de Rutherford y que fue antesala de la mecánica cuántica. No quiero entrar en sus postulados puesto que seguro que los que tenéis contacto con la ciencia más o menos sabéis por donde va. Simplemente comentar a modo general, que Bohr mediante una serie de postulados explicaba la estructura del átomo y daba una serie de particularidades muy importantes en el conocimiento del mismo y por tanto de la materia. 

 Aquí podéis encontrar información más ampliada: Postulados de Bohr.

 Os preguntaréis la razón de que esté hablando hoy de este señor, pues ha sido esta noticia que he encontrado en las redes sociales: Bohr, Rick Astley y el sentido del humor.

 En la noticia se nos explica como un estudiante de Física Cuántica en un examen colocó la letra de una famosísima canción de Rick Astley en una respuesta a su profesor. Fue capaz de introducir las palabras una a una en el inicio de cada renglón sin que el texto perdiese la forma adecuada y el fondo de lo que de verdad quería contar. 

 Quizás sea el momento de aproximarse un poco a Bohr, volver a poner esa canción de Rick Astley y apelar un poco al sentido del humor que en algo tan importante como la Física Cuántica puede hacer acto de presencia. 

  Un abrazo.

  Antonio. 

Premio Nobel de Química 2013.

Hace unas semanas se otorgaba el premio Nobel de Química a tres científicos, el austriaco Martin Karplus, el sudafricano Micahel Lewitt y el israelí Arieh Warshel. El premio Nobel se les ha otorgado por "el desarrollo de modelos multiescala para sistemas químicos complejos". 

¿En qué cosiste esto de los modelos multiescala para sistemas químicos complejos? Pues tras este nombre no se esconde más que la realización de modelos espaciales de grandes macromoléculas. Hay algo importantísimo en la química, y es la disposición espacial de los átomos, algo tan simple como el hecho de que un átomo esté en una determinada dirección, con un ángulo específico hará que ese átomo tenga actividad o no en una determinada reacción. 

Hasta los años setenta la visualización tridimensional de una molécula se hacía de forma rudimentaria, todos hemos visto en alguna clase de química al profesor o profesora de turno con unas bolas de colores y con unos varitas haciendo pequeñas moléculas para que viéramos como son las moléculas. 

También se podían visualizar sobre el papel con una forma de "dibujarlas" que daba idea del aspecto tridimensional de la molécula, eso hoy en día es lo más usual en bachillerato y en la universidad.

Aquí podemos ver como sería la molécula de metano dibujada en el papel, los enlaces que están en el plano del papel son los que unen al carbono(C) con el hidrógeno(H) mediante un línea recta, el enlace que saldría del papel hacia nosotros sería el triángulo negrito y el que sale del papel hacia atrás sería ese triangulo de líneas discontinuas. 

Sin entrar en aspectos más profundos, lo que les ha llevado a ganar el premio Nobel a estos tres científicos es el desarrollo de programas informáticos que "construyen" las moléculas tal cual son, algo realmente importante desde el punto de vista de la reactividad de las mismas, lo cual tendrá una enorme importancia por ejemplo en bioquímica. 

¿DROGAS DE DISEÑO O CURA PARA EL CÁNCER?

Buenos días, tras el parón veraniego estoy aquí dispuesto a continuar con estas pequeñas "reseñas" sobre noticias de interés científico.

En este caso la noticia me llegó de manos de mi buen amigo Juan Macías, un buceador incansable de estas cosas de internet se tropezó con:

MDMA para matar el cáncer.

Así es por lo que parece, según se dice en el artículo.

Y es que investigando sobre esta droga de diseño, se encontró que tenía relevancia biológica, que es una sustancia química que puede servir para tratar una serie de enfermedades. Es una noticia interesante y curiosa en tanto y en cuanto muestra una forma de funcionar de la ciencia y la investigación, y es que no debemos olvidar que el azar y la casualidad no dejan de jugar una importante baza en los procesos científicos.

En cuanto al tratamiento del cáncer(palabra que engloba a multitud de enfermedades que nada tienen que ver entre sí) hay un rastreo constante de posibles sustancias que puedan tratar cualquiera de estas enfermedades, hasta en los océanos se buscan sustancias que tengan propiedades anti-cancerígenas.

Parece que día a día la investigación en tratamientos nos lleva por otras vías, tanto tecnológicas como de estudio del ADN, pero mientras se siguen desarrollando debemos seguir esperando el descubrimiento de sustancias que inhiban tal o cual función de las células cancerígenas.

Buenos días y buen fin de semana.

Antonio.

TODA AYUDA CUENTA.

   Hoy no voy a hablar de ningún descubrimiento, no voy a hablar de ninguna curiosidad que haya leído en prensa, hoy no voy a hablar de ciencia tal cual. Hoy os pediré algo, una firma, una simple firma para mostrarle a nuestros gobernantes que nos preocupa la ciencia, que nos preocupa que el CSIC(Consejo Superior de Investigaciones Científicas) esté a un paso del colapso por falta de financiación. Un país sin ciencia no avanza, un país sin ciencia no crece, un país sin ciencia es cada día más pobre. Cada día se invierte menos en educación, en sanidad, en investigación, etc.

   Demostremos que sí nos importa que el CSIC siga funcionando cada día con más apoyo e inversión para bien de toda la sociedad que es la beneficiara de sus investigaciones y descubrimientos.

   ¡FIRMA!

  Firma aquí.

  
   Antonio.

   Profesor de Física y Química.

¿TODO ES SUSCEPTIBLE DE SER NEGOCIO?

  Buenos días.

  Estos días nos hemos desayunado en los medios de comunicación con una noticia bastante interesante de la cual dejo el enlace aquí:

http://www.larazon.es/detalle_normal/noticias/2659542/sociedad+ciencia/el-adn-humano-no-puede-ser-patentado-segun-el#.Ubqn8OdM-K0

  En ella se nos cuenta como el Tribunal Supremo de Estados Unidos ha dejado claro que no se puede patentar el ADN humano.

  Todo comenzó cuando una serie de asociaciones de usuarios y asociaciones de investigadores reclamaron ante esta instancia superior por el hecho de que una empresa biofarmaceútica hubiera patentado dos genes relacionados con el cáncer de mama y ovario. La importancia de todo este caso es grande, pensemos que el hecho del patentado daría "poder" a la empresa biofarmaceútica con respecto a la investigación sobre esos genes por parte de otros equipos de investigación por no hablar de la posterior explotación económica de los posibles fármacos derivados del estudio de dichos genes.

  Esto genera diversas reflexiones realmente interesantes:

1.-¿Se puede patentar algo tan universal como el ADN?
2.-¿Es lícito sacar un beneficio económico de algo así?
3.-¿Si no se puede sacar ese rendimiento económico seguirán las empresas privadas investigando?
4.-¿Deben los estados fomentar desde lo público estas investigaciones?
...

  No sabemos en como repercutirá todo esto en posteriores investigaciones, desde luego es un caso muy interesante que sienta precedentes.

  Antonio.