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El grafeno revela su personalidad magnética y sorprende a los científicos

El grafeno es una lámina de átomos de carbón ultradelgada dispuesta como una alambrada parecida a las que se utilizan para mantener a las gallinas en un espacio determinado. Entre las propiedades más interesantes de este material es que no exhíbe propiedades similares al del magnetismo convencional usualmente asociado con elementos tales como el hierro o el níquel.

Demostrar sus singulares propiedades hicieron que dos investigadores de la Universidad de Mánchester ganaran el Premio Nóbel de Física en 2010.

Los más recientes resultados encabezados por la doctora Irina Grigorieva y por el profesor Andre Geim (uno de los investigadores que recibieron el Premio Nóbel por su trabajo sobre el grafeno), probaron algo que podría ser crucial para el futuro de éste material en la electrónica: lo que hicieron fue tomar grafeno no magnético y después esparcirle otros átomos no magnéticos que estaban contenidos en el flúor y -por otro lado- removiendo algunos átomos de carbón de ésta “alambrada” de gallinas, espacios a los que llamaron”vacantes”.

Lo extraño de todo es que en esta alambrada los espacios que querdaron vacíos -las vacantes- y los átomos añadidos de flúor, pasaron a tener propiedades magnéticas, exactamente como los átomos del hierro -por ejemplo- que es un metal extremadamente magnético.

“Es como si menos, multiplicado por menos, te diera una cantidad positiva”, ha dicho la doctora Irina Grigorieva.

Los investigadores descubrieron que -para comportarse como átomos magnéticos- debe de haber un gran espacio entre uno y otro átomo y su concentración debe ser muy baja.

El Dr. Andre Geim en su laboratorio antes de ganar el Premio Nóbel /Fuente: dailymaverick.co.za

Si muchos átomos son agregados al grafeno, ellos residirán muy cerca el uno del otro y cancelarán el magnetimo de cada uno. En el caso de los vacíos -o de las vacantes- su alta concentración (o un alto número de ellas) causa que el grafeno se desintegre.

El profesor Gaim a dicho sobre esto: “El magnetismo observado es pequeño, y aún las muestras del grafeno más magnetizado no se pegarían en la puerta de tu refrigerador”, por lo que las concentraciones magnética, en realidad, son muy bajas.

“De cualquier manera, es importante tener claridad con respecto a lo que es posible y lo que no lo es. El área de magnetismo en materiales no magnéticos ha tenido en estudios anteriores falsos positivos”.

También ha agregado: “El más probable uso del fenómeno descubierto es en la espintrónica. Lo dispositivos espintrónicos se han generalizado y pueden ser encontrados en los discos duros de los ordenadores y su función se debe al acoplamiento de la corriente eléctrica y al magnetismo”.

Y Graim ha concluído con la siguiente frase: “Agregando este nuevo grado de funcionalidad puede resultar importante para potenciales aplicaciones del grafeno en electrónica”.

Traducción de Julio García.

Fuente: www.physorg.com

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La experiencia es fundamental para ganar un Premio Nobel

Albert Einstein comentó una vez que “una persona que no ha hecho sus grandes contribuciones a la ciencia antes de los treinta años nuncá lo hará”.

Esto puede ser un fiel reflejo de lo que sucedía en el mundo de la física, específicamente alrededor del mundo de la mecánica cuántica de los años veinte del siglo pasado, pero esto ya no está sucediendo actualmente en ningún campo de la ciencia. Esto lo demuestra un análisis que revela que la edad de los investigadores galardonados con un Premio Nobel ha ido aumentado y que los grandes descubrimientos de la actualidad son realizados por personas de mayor edad.

“Einstein, en este punto, no parece estar en lo correcto”, afirma Benjamin Jones, un experto en innovación de la Escuela Kellogg de Administración de la Universidad de Evanston, Illinois, quien además es co-autor del estudio.

“Los científicos se están conviertiendo en personas más viejas y la probabilidad de hacer un descubrimiento antes de los 30 años ha disminuído drásticamente”, señala.

Trabajando codo a codo con Bruce Weinberg de la Universidad Estatal de Ohio, Jones ha analizado a 525 investigadores galardonados con el Nobel de Física, Química y Medicina entre los años 1900 y 2008, y recabando información histórica y biográfica de cada uno de ellos, para identificar la edad en que fueron laureados y cuándo concibieron sus grandes trabajos.

Encontraron que, salvo pocas excepciones, como fueron los descubrimientos en mecánica cuántica entre los años 20 y 30, que fueron concebidos por científicos menores de 30 años, la tendencia en todos los campos del conocimiento es hacia el hecho de que los investigadores sean ahora mayores de 30 años.

Conferencia Solvay de físicos en 1927. Aparecen Albert Einstein, Neils Bohr, Planck, Marie Curie, entre otros

Famosa Conferencia  de Solvay  en 1927. Aparecen en la foto, muy jóvenes todos, Albert Einstein, Neils Bohr, Planck y Marie Curie, entre otros.

Comparando con los descubrimientos hechos antes de 1905, con los realizados después de 1985, la edad promedio en la cual los físicos hicieron sus descbrimientos rosa de los 37 a los 50. La edad de laureados con el Nobel de Química pasó de los 36 a los 46 y aquellos galardonados con el de Medicina va de los 38 a los 45. Antes de 1905, sin embargo, 20% de los galardonados presentaron su strabajos a la Academia antes de los 30 años. Pero, en el 2000, esta cifra cayó casi al 0%.

Por otro lado, la edad en la cual los ganadores de un premio Nobel hicieron su trabajo principal ya había sido estudiado anteriormente, pero el énfasis, en aquellos trabajos, se había puesto en la comparación de distintas disciplinas, encontrando que los físicos son generalmente más jóvenes. En este trabajo, que ha sido publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, el énfasis se ha puesto más bien en los cambios que ha habido en el tiempo, de tal suerte que Jones y su equipo también encontraron diferencias de edad entre investigadores de distintas disciplinas: por ejemplo, en Química, la frecuencia de descubrimientos hechos sobre los 30 y 40 años de edad se ha incrementado significativamente, mientras que Medicina ha visto un incremento en la frecuencia de descubrimientos hechos sobre los 30 años pero una disminución en descubrimientos realizados después de los 40.

En física, los descubrimientos a principios de los años 20, fueron realizados por gente muy jóven, luego, esta disciplina comenzó a tener una tendencia progresiva hacia descubrimientos hechos por personas cada vez más viejas (que es la actual tendencia).

Pero estas diferencias de edad entre los diferentes campos se ha visto inundada por una tendencia general en el incremento de la edad de los ganadores de un premio Nobel. La misma tendencia se ha visto entre científicos reconocidos pero que no han recibido uno de estos Premios.

Para explicar este “efecto de envejecimiento”, Jones y Weinberg sugieren que ha habido un cambio en la manera de hacer investigación, donde la gente más jóven es mejor realizando trabajos téoricos que trabajo experimental, que requiere experiencia y un mayor grado de conocimiento que en consecuencia favorece a investigadores más viejos.

También sugieren que, dado que el conocimiento se está expandiendo, toma más tiempo acumular el conocimiento necesario para hacer una contribución decisiva. Con la excepción de los físicos de los años 20, el análisis encontró que, con el tiempo, los laureados con el Premio Nobel recibieron su PhD después y esto ha significado un incremento de descubrimientos que dependen de trabajos previos. Esto sugiere, también, una tendencia moderna a recurrir más al conocimiento establecido, una habilidad en la que los científicos más viejos sobresalen.

Fuente: “Experience counts for Nobel laureates”.

Traducción de Julio García.

Investigadores mexicanos utilizan la proporción áurea para predecir fenómenos

La búsqueda de patrones en la naturaleza es algo inherente en la especie humana, posiblemente porque nuestro cerebro esté diseñado para buscar orden y coherencia dentro de la incertidumbre que prevalece en muchos fenómenos que nos rodean.

Tal vez, inspirándose en esta premisa, investigadores mexicanos del Centro de Física Aplicada y Tecnología Aplicada de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), están buscando predecir fenómenos complejos como la epilepia, los ciclos del Sol y los seísmos, a partir de una razón matematica llamada comunmente (aunque denote cierto mistisimo) proporción aúrea, o divina proporción o el número de oro.

 La idea principal de esta investigación es hallar modelos y patrones para predecir con qué frecuencia se repetirá una crisis epiléptica a partir del estudio previo de las ondas del cerebro generadas por las personas, así como también encontrar soluciones matemáticas que nos digan con qué frecuencia se repetirá un seísmo a partir de un acontecimiento previo (podría aplicarse al caso de Japón, por ejemplo, donde se han repetido otra serie de seísmos a partir de aquél devastador del 11 de marzo), o bien crear modelos que nos digan cuál es la relación entre la actividad solar y cómo esta afecta al clima en la Tierra, entre muchas otras aplicaciones en el campo de la medicina, la física y la biología.

 Ahora bien: en lo personal me sigue pareciendo un tanto difícil, inclusive utilizando la proporción áurea u otros instrumentos matemáticos, el hecho de poder predecir el comportamiento y las enfermades humanas, en las que intervienen no solamente factores biológicos, químicos y mecánicos (que son más fáciles de predecir), sino también factores psicológicos y sociales, que, por su condición, no pueden ser reducidos a cuestiones puramente mecánicas y deterministas.

Habrá que ver estar pendientes de hasta donde llegarán estas interesantes investigaciones.