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CURIOSIDADES CIENTÍFICAS PARA COMPARTIR

Los ‘puzles’ nanométricos que cambiarán tu ordenador

AutorPor Manuel Souto (CSIC)*

Imaginad el popular juego de construcciones de Lego reducido a una escala nanométrica, es decir, a la billonésima parte de un metro. Suponed que sus minúsculas piezas, constituidas individualmente por una molécula orgánica, encajan de un modo determinado para formar así un diminuto rompecabezas. Este nanoscópico puzle exhibiría a su vez unas propiedades físicas (por ejemplo, ópticas, magnéticas o eléctricas) definidas en función de la forma en que interaccionan sus piezas.

Imaginad ahora que podemos moldear y pulir todas estas ‘nanopiezas’ a nuestro antojo para que encajen de una manera prestablecida y que, como consecuencia, seamos capaces de modificar las propiedades físicas de este material. Pues bien, todo ello es posible gracias a la nanociencia molecular.

Gracias a la nanociencia molecular podemos crear rompecabezas de diminutas piezas ‘a la carta’ para emplearlos en nuevas aplicaciones.

Gracias a la nanociencia molecular podemos crear rompecabezas de diminutas piezas ‘a la carta’ para emplearlos en nuevas aplicaciones.

En el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC), concretamente en su departamento de Nanociencia Molecular y Materiales Orgánicos (Nanomol), se están investigando nuevos materiales orgánicos que presentan distintas aplicaciones en el área de la electrónica molecular. Una de ellas es su uso como interruptores moleculares que podrían tener aplicación como dispositivos de memoria con más densidad de información. En este caso, el dedo que presiona el interruptor consiste en un estímulo físico externo –como la variación de la temperatura o presión– que es capaz de hacer pasar al dispositivo de un estado apagado (OFF) a uno encendido (ON) de forma reversible. Por ejemplo, simplemente con calentar la solución de uno de estos compuestos orgánicos podremos pasar de un estado magnéticamente apagado a uno encendido y, al mismo tiempo, observar a simple vista un cambio de color de violeta a marrón que indique visualmente el estado encendido. Al enfriar de nuevo la solución, el sistema volverá al estado apagado.

Estos compuestos orgánicos pueden emplearse también como materiales conductores de electricidad si logramos que las moléculas interaccionen de una forma adecuada. Además presentan numerosas ventajas –una mayor versatilidad, ligereza y menor coste de manufactura– respecto a los materiales tradicionales empleados en la fabricación de dispositivos electrónicos, como el silicio. En un trabajo reciente, en el ICMAB hemos diseñado y sintetizado una de estas ‘nanopiezas’ (moléculas) orgánicas que encajan una con otra de un modo determinado consiguiendo que el puzle obtenido conduzca electricidad. En este caso, el material puede pasar de aislante a conductor simplemente con la variación de la presión, ya que de esta forma alteramos la distancia y la forma en la que interaccionan las piezas.

En resumen, gracias a la nanociencia molecular podemos diseñar y crear diminutas piezas ‘a la carta’ para obtener rompecabezas que presenten unas propiedades físicas determinadas y, de esta forma, emplearlos en nuevas aplicaciones, como dispositivos electrónicos y memorias con una mayor densidad de información.

 

* Manuel Souto Salom (@SoutoManel) es investigador posdoctoral en el ICMAB-CSIC y colaborador del blog ‘Reaccionando. Una bitácora para una generación no tan perdida’, El Periódico de Catalunya y El Huffington Post. También es autor del ensayo Sí es país para jóvenes, en el que se aborda la actualidad desde una perspectiva crítica y se proponen alternativas dirigidas a concienciar sobre la necesidad de un cambio fundamentalmente ético.

Los demonios del queso: la sal y la grasa. ¿Seguro?

Tomás GarcíaPor Tomás García Cayuela (CSIC)*

El queso ha sido y es una parte muy importante de nuestra alimentación. Si bien no es imprescindible, es un alimento muy completo, rico en proteínas, lípidos, minerales como el calcio, y vitaminas. Sin embargo, dos de sus componentes, la sal y la grasa, han estado siempre en el punto de mira por su relación con la hipertensión y la obesidad, respectivamente. ¿Qué hay de cierto en todo esto? ¿Es tan mala la grasa del queso? ¿Habría que elegir quesos bajos en sal? Vayamos por partes.

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Un consumo de 60 gramos diarios de queso Camembert no tendría efecto en los lípidos sanguíneos ni en la presión arterial. / Myrabella.

Efectivamente, el consumo de elevadas cantidades de sal puede ser muy peligroso para nuestra salud. Puesto que muchos quesos presentan altos niveles, la tendencia actual en la industria quesera es la de reducir este componente. Sin embargo, según la mayoría de estudios observacionales y clínicos realizados hasta el momento, no existe relación directa entre el consumo moderado de queso y el riesgo de incidencia de hipertensión. Por tanto, la única precaución que se debe seguir es controlar las raciones que se toman, sobre todo con determinados tipos, como los curados, que pueden llegar a aportar casi 1 gramo de sal por cada porción de 80 gramos. En cambio, sí sería imprescindible reducir al máximo el consumo de alimentos precocinados, ya que muchos de los aditivos que contienen están formados por sales de sodio (la denominada ‘sal invisible’).

Veamos qué sucede con el segundo ‘demonio’ del queso. Durante los últimos 30 años, la grasa del queso y demás productos lácteos enteros ha sido considerada como la mala de la película, por aportar muchas calorías y ser una fuente de grasa saturada innecesaria en nuestra dieta. Además, se asumía que esa grasa estaba relacionada con la obesidad y que aumentaba el riesgo de enfermedad cardiovascular. En este sentido, en las guías alimentarias lo que se aconsejaba –y se sigue aconsejando, de hecho– era tomar productos bajos en grasa o desnatados, en lugar de los productos enteros. Con los nuevos estudios científicos, estas creencias han sido cuestionadas de la siguiente manera:

  • La grasa láctea no es una fuente innecesaria de grasa saturada. Hay que tener en cuenta que esta grasa puede llegar a tener más de 400 tipos de ácidos grasos. Además, es muy compleja y contiene ácidos grasos que presentan actividades biológicas muy importantes: el ácido mirístico interviene en la síntesis de proteínas; los ácidos grasos de cadena media y corta previenen la oxidación de otros ácidos grasos de cadena más larga, y favorecen su bioconversión a ácidos grasos esenciales para el desarrollo del cerebro y el sistema nervioso; asimismo, los ácidos grasos de cadena ramificada ayudan a mantener la estabilidad de las membranas celulares.
  • El queso y los productos lácteos en sí mismos no provocan un aumento del colesterol malo (LDL) ni incrementan el riesgo de enfermedad cardiovascular. En muchos de los estudios en los que se ha sustituido la grasa insaturada por saturada en una dieta, no se observan cambios significativos en los niveles de colesterol de los individuos.
  • El consumo de lácteos enteros no contribuye a la obesidad y a la aparición de enfermedades metabólicas. La grasa láctea no solo es saciante, lo que ayuda a comer menos, sino que también tiene un papel regulador en el metabolismo de la glucosa y la aparición de diabetes tipo 2.
 La grasa de los lácteos en general es saciante y tiene un papel regulador en el metabolismo de la glucosa / Dorina Andress

La grasa de los lácteos en general es saciante y tiene un papel regulador en el metabolismo de la glucosa. / Dorina Andress.

Además de no tener un impacto negativo en la salud, el consumo de queso (también de yogur natural o leche entera) puede tener un efecto protector sobre nuestro metabolismo. Así lo confirmó un estudio de la Universidad de Dinamarca en el que los participantes consumían 80 gramos de queso Gouda (27% de grasa) al día y algunos que tenían síndrome metabólico redujeron sus niveles de colesterol. En otra investigación, publicada en el International Journal of Food Sciences and Nutrition, se comprobó que el consumo diario de 60 gramos de queso Camembert no tenía efecto en los lípidos sanguíneos ni en la presión arterial.

¿Este efecto protector se debe solo a la grasa? En un estudio de la misma publicación, se comparó el consumo de queso con el de mantequilla (a igualdad de contenido en grasa) y los resultados obtenidos fueron muy distintos, pues solo con el queso se observó una disminución del colesterol sanguíneo LDL. Por tanto, una hipótesis es que, además de la grasa, otros factores de la matriz del queso están actuando en el organismo, como el calcio, las caseínas o las propias bacterias fermentadoras.

En definitiva, los últimos metanálisis indican que el queso, consumido como parte de una dieta equilibrada, no está relacionado con el riesgo de obesidad, síndrome metabólico, diabetes tipo 2 o enfermedad cardiovascular. Tampoco influye en los niveles de lípidos sanguíneos o de presión arterial, como siempre se había dicho, por su contenido en grasa o sal. Pensemos mejor en el queso como un alimento completo donde todos sus componentes están relacionados entre sí y no como un conjunto de nutrientes aislados.

 

*Tomás García Cayuela es investigador en el Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL), centro mixto del CSIC  y la Universidad Autónoma de Madrid, y en el Tecnológico de Monterrey (México). Además, es creador del blog de divulgación sobre gastronomía y ciencia El Saber Culinario.

Semana de la Ciencia del CSIC: cómo sobrevivir a un apocalipsis zombi o crear un microscopio con tu móvil

Por Mar Gulis (CSIC)

‘¿Cómo sobrevivir a un apocalipsis zombi con los métodos del Paleolítico?’. Este es el sugerente título del taller de arqueología experimental que forma parte de la programación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en Galicia durante la Semana de la Ciencia. La actividad es solo una muestra de las más de 300 que el CSIC ha organizado a nivel nacional para este gran evento de divulgación. A través de los más de 70 centros de investigación que participan, la Semana de la Ciencia del CSIC, organizada con el apoyo de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT), ofrecerá propuestas, gratuitas y dirigidas al público general sobre todas las áreas del conocimiento.

Semana de la CIenia 2015

Taller del IOSA del Instituto de Óptica del CSIC. /Juan Aballe. Cultura Científica CSIC.

Hoy, lunes 7 de noviembre, arranca esta cita anual en muchas comunidades autónomas. En la mayoría de ellas el evento se prolongará hasta finales de mes.

La Casa de la Ciencia de Sevilla presenta ‘¡Conoce tu oído!’, una actividad en la que los participantes visitarán la exposición ‘Inaudito, la aventura de oír’ y podrán hacerse un test auditivo gratuito con un especialista; mientras que en Aragón múltiples talleres interactivos permitirán reconocer cereales (Estación Experimental Aula Dei) o conocer el proceso de captura y almacenamiento de CO2 (Instituto de Carboquímica). Con el mismo formato de charlas y talleres podremos conocer las bacterias que comemos en ‘Ciencia en la mesa’, con investigadores del Instituto de Productos Lácteos de Asturias, o descubrir las islas del archipiélago canario ya sumergidas y las que se están formando (Instituto de Productos Naturales y Agrobiología). channa-166896_960_720

La Semana de la Ciencia del CSIC también juega con otros formatos, como las exposiciones. La biblioteca del Observatorio del Ebro acogerá una muestra de mapas antiguos, mientras que ‘Sketching científico’ exhibirá dibujos basados en el trabajo de los científicos y científicas del Centro de Investigación en Agrigenómica, ambas en Cataluña. El hall de la sede central del CSIC acogerá por su parte la exposición, ‘Excreta: una exposición (in)odora, (in)colora e (in)sípida’, realizada por el Museo Nacional de Ciencias Naturales en colaboración del Área de Cultura Científica del CSIC.

También se podrá disfrutar de degustaciones de aceite, café y chocolate, con el Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición (Madrid), realizar rutas científicas como la del Risco de las Cuevas de Perales de Tajuña, organizada por el Instituto de Geociencias o disfrutar del teatro científico con espectáculos como ‘Tu nombre me sabe a ciencia’, del grupo TeatrIEM.

Teatro científico

Escena del grupo de teatro científico TeatrIEM.

Una parte de la programación se enmarcará asimismo en el Año Internacional de las Legumbres, conmemoración que se está celebrando durante 2016. Talleres como ‘Del campo a la cocina’, del Instituto de Productos Naturales y Agrobiología (Tenerife), o ‘El rincón de las legumbres’, propuesta de la Misión Biológica de Galicia (Pontevedra), servirán para dar a conocer las propiedades nutritivas de las leguminosas. También habrá concursos, cuentos y exposiciones con las legumbres como protagonistas.

Para más información, la página web de la Semana de la Ciencia y la Tecnología en el CSIC, recopila toda la programación, que se puede consultar por fecha, localidad, centro, palabra clave o tipo de actividad (en algunas actividades es necesario realizar reserva).

Mujeres y ciencia: el techo de cristal persiste

Por Mar Gulis (CSIC)

08/ 05 / 2013 DANI DUCH ES PILAR LOPEZ SANCHO

La física del CSIC Pilar López Sancho. / Dani Duch.

“¿Por qué yo todavía no soy investigadora principal de ningún proyecto y mi compañero, que empezó más tarde, sí?”. Esta pregunta se hacían la física del CSIC Pilar López Sancho y otras compañeras cuando, tras unos años de carrera profesional, veían cómo algunos colegas avanzaban en los escalafones más rápido que ellas.

Esto, que no deja de ser una anécdota personal, tiene su reflejo en las cifras. López Sancho, que preside la Comisión de Mujeres y Ciencia (CMYC) en el CSIC, conoce bien las estadísticas desagregadas por sexo del personal investigador que trabaja en este organismo. Y lo que, según ella, revelan los números  es que existe “un sesgo de género en la evaluación de méritos y otros ámbitos”. Esta es la tesis de las expertas del Grupo de Helsinki, que, tras elaborar y analizar las estadísticas de los países de la Unión Europea (UE), señalan que las diferencias entre las carreras científicas de hombres y  mujeres indican que hay fallos en el sistema.

Sobre la evolución de las relaciones de ciencia y género, las cifras de los últimos años revelan aspectos positivos, como el hecho de que haya aumentado sustancialmente el número de investigadoras, pero también negativos, como la persistencia de un techo de cristal en la carrera científica. Esta expresión se refiere a la limitación velada del ascenso laboral de las mujeres en una organización, sea pública o privada. El ‘techo’ alude a una serie de obstáculos que les impiden seguir avanzando profesionalmente. En el CSIC, según datos de 2015, del total de profesores de investigación, que es la categoría superior, apenas un 25% son mujeres.

Si ampliamos el foco al conjunto de la sociedad, los datos nos dicen que en España, desde hace varios años, más del 60% de los títulos universitarios y al menos el 45% de los doctorados los obtienen mujeres. Sin embargo, cuando se asciende en la carrera científica la proporción de las mismas disminuye. Esta es una tendencia común en los 28 países que forman la UE y una de las conclusiones del informe Mujeres Investigadoras 2016, elaborado por la CMYC. De hecho, la Investigación e Innovación Responsables (RRI), el enfoque que propone la UE para abordar las políticas de investigación, incluye la igualdad de género como uno de sus pilares.

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Gráfica elaborada por la CMYC que refleja el porcentaje de hombres y mujeres que llegan a ser profesores de investigación, la categoría profesional superior en el CSIC.

Otra investigadora del CSIC, la socióloga Mª Ángeles Durán, comenta esta pauta: “En las facultades de medicina, arquitectura y ciencias económicas las mujeres éramos minoría y ahora somos mayoría”. Hasta ahí, la nota positiva. “Pero si miras la Real Academia de Ciencias Morales y Políticas o los porcentajes de profesores de investigación… Ahí falta muchísimo por hacer. En el CSIC no ha habido una sola presidenta”, añade.

Veamos qué sucede entre el personal directivo que dirige los centros e institutos adscritos al CSIC en las diferentes comunidades autónomas. En este nivel, la distribución es la siguiente: hay 104 directores frente a 22 directoras. Es decir, las mujeres que están al frente de centros de investigación representan algo más del 17%, cuando en el total del personal científico que trabaja en el CSIC las investigadoras superan el 35%.

Más allá del techo de cristal, el sesgo de género por áreas también es evidente. Entre las cifras del informe de la CMYC destaca que el área de investigación con mayor porcentaje de científicas es Ciencias y Tecnologías de Alimentos, con un 53,37%, seguida de Ciencias y Tecnologías Químicas (43,95%), y de Ciencias Agrarias (41,44%). En cambio, el área con menor proporción de investigadoras es Ciencias y Tecnologías Físicas (20,62%).

Sobre la persistencia de desequilibrios que afectan a las investigadoras, un dato más del citado informe: aunque entre el personal investigador contratado posdoctoral el porcentaje de mujeres es del 37%, al contemplar las cifras del personal pre-doctoral en formación, el porcentaje de las mismas asciende al 56,69%.

Detrás de esta realidad, además del sesgo de género en la evaluación de méritos del que habla López Sancho, confluirían otros factores como las dificultades para conciliar o el hecho de que las mujeres asuman “el 80% del trabajo de cuidado de salud no remunerado”. Todo ello, según Durán, imposibilita que “compitan en igualdad de condiciones en el mercado laboral”. Por ahora, las cifras parecen confirmar la tesis de esta socióloga. Suya es también esta frase: “El techo de cristal en ciencia se ha movido, pero no se ha roto”.

¡Retrata la ciencia! Abierto el plazo para participar en FOTCIENCIA

Por Mar Gulis (CSIC)

Ya puedes participar en la 14ª edición de FOTCIENCIA, una iniciativa que seleccionará imágenes de contenido científico para formar parte de una exposición itinerante que recorrerá diferentes museos y centros culturales de España en 2017, y que también irá acompañada de un catálogo de fotografías. El plazo de presentación de propuestas estará abierto hasta el próximo 20 de noviembre.

FOTCIENCIA celebra este año su 14ª edición. Las imágenes deben estar relacionadas con la investigación científica o sus aplicaciones, y pueden reflejar aspectos como el objeto de estudio de la investigación, las personas que la realizan, su instrumentación e instalaciones, los resultados del avance científico, etc. Además, deben ir acompañadas de un texto breve que explique la fotografía.

Mundo sostenible / Ruth Sánchez y Antonio Tomás. Primera seleccionada Micro en la 12ª edición de FOTCIENCIA (2015)

Mundo sostenible / Ruth Sánchez y Antonio Tomás. Primera seleccionada Micro en la 12ª edición de FOTCIENCIA (2015)

Puede participar cualquier persona mayor de edad que presente fotografías propias que no hayan sido seleccionadas en procesos similares y que aborden la temática propuesta. Asimismo, puede participar el alumnado de secundaria y de ciclos formativos de grado medio a través de la modalidad ‘La ciencia en el aula’.

Desde hoy hasta el próximo 20 de noviembre a las 14:00h (hora peninsular española) las imágenes se podrán presentar a una de las siguientes modalidades:

  • Micro, cuando la dimensión real del objeto fotografiado sea menor o igual a 1 mm o la imagen haya sido obtenida mediante un instrumento de micrografía (óptica o electrónica) o técnicas de difracción.
  • General, cuando la dimensión real del objeto fotografiado sea mayor de 1 mm.

Además, los/as autores/as también pueden adscribir su imagen a otras modalidades específicas sobre Agricultura sostenible o sobre Alimentación y nutrición.

Solo se admitirán fotografías en formato digital, que irán acompañadas de un texto que permita interpretarlas. El comité de selección valorará la técnica y la estética de la imagen así como el carácter divulgativo del texto que la acompaña.

La presentación de las imágenes y sus correspondientes textos se realizará cumplimentando un formulario disponible en la página web: www.fotciencia.es

Las dos mejores imágenes de la categoría General y las dos mejores imágenes de la categoría Micro, según los criterios mencionados anteriormente, serán remuneradas con una cantidad de 1.500€ cada una. En las demás modalidades, se seleccionará una foto que recibirá 600€. En concreto, para la selección de las imágenes pertenecientes a las modalidades sobre Agricultura sostenible, y sobre Alimentación y nutrición se contará con expertos del CSIC del Instituto de Agricultura Sostenible (CSIC) y del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (CSIC), respectivamente.

La organización hará una selección adicional de fotografías para incluirlas en el catálogo y en la exposición, que recorrerá una veintena de ciudades de España. Todas las fotos presentadas pasarán a formar parte de la galería de imágenes de la web de FOTCIENCIA.

Dos copias de la muestra itinerante estarán disponibles para su préstamo gratuito.

FOTCIENCIA es una iniciativa organizada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT), con la colaboración de la Fundación Jesús Serra.

Del globo aerostático al LHC: a la caza de las partículas elementales

Por Teresa Rodrigo (UC-CSIC)*

La física de partículas se centra en el estudio de lo muy pequeño. Pero resulta que cuanto más pequeños son los objetos que se quieren estudiar, más grandes y complejos son los instrumentos que debemos utilizar para verlos. Es el caso de los actuales aceleradores y detectores de partículas, como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), situado en el laboratorio europeo de Ginebra, el CERN. Pero antes de que existieran estos sofisticados artilugios, la comunidad científica recurrió a otro tipo de herramientas. De hecho, los globos aerostáticos fueron los primeros instrumentos científicos utilizados para la detección de partículas de altas energías.

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Globo aerostático de aire caliente. / Kropsoq.

La invención del globo aerostático no solo sirvió como una atracción y un medio de transporte, sino que posibilitó el inicio de toda una nueva rama del conocimiento científico.

En 1912, cien años después de las primeras experiencias en globo, Victor Hess se subió a uno de estos aparatos provisto de primitivos instrumentos de medida de radiación. Hess se elevó hasta una altitud de 5.300 metros y encontró que la tasa de radiación observada se multiplicaba con la altura. Concluyó que “la mejor explicación al resultado de estas observaciones es la suposición de que una radiación de mucha energía entra en nuestra atmósfera desde arriba”. Acababa de descubrir la existencia de los rayos cósmicos, hallazgo por el que recibiría el Premio Nobel en 1936.

Estas partículas de alta energía, principalmente protones, colisionan con los átomos de la atmósfera y producen toda una cascada de nuevas partículas capaces de atravesar la superficie terrestre.

El descubrimiento de los rayos cósmicos abrió una nueva ventana al estudio de la materia y permitió, entre otras cosas, el hallazgo en 1932 de la primera partícula de antimateria: el positrón, seguida de muchas más partículas desconocidas hasta entonces.

Hasta la llegada de los aceleradores de partículas en los años 50 del siglo XX, los rayos cósmicos constituyeron la mejor herramienta para el estudio de la materia y sus interacciones. Los aceleradores nos permiten acelerar y colisionar partículas y así reproducir en el laboratorio de forma controlada los fenómenos que ocurren en la naturaleza. Además, podemos recrear las condiciones en que se encontraba el universo en sus primeros instantes tras el Big Bang y estudiar su evolución hasta nuestros días.

En los últimos 60 años se ha conseguido elaborar una teoría cuántico-relativista, perfectamente confirmada por los experimentos, que explica toda la materia visible en el universo basándose en la existencia de doce partículas y sus correspondientes antipartículas elementales, conocidas como quarks y leptones. Por cierto, la materia visible solo constituye el 5% de la energía total del universo, el resto se compone de lo que llamamos materia y energía oscuras, que hoy es objeto clave de estudio.

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Interior del Gran Colisionador de Hadrones del CERN, en Ginebra. / CERN.

También sabemos cómo estas partículas elementales se relacionan entre sí, es decir, cuáles son las fuerzas que actúan en la naturaleza. Además de la fuerza gravitatoria, existen la fuerza electromagnética, la fuerte y la débil. Con ellas podemos explicar todos los fenómenos observados y todas ellas, salvo la gravedad hasta el momento, pueden explicarse de una forma común, basada en el intercambio de otro tipo de partículas que conocemos como bosones. Un tipo muy especial de bosón es el bosón de Higgs, descubierto en el LHC en 2012. Es el responsable de que la partículas adquieran masa y, por tanto, de que el universo sea tal y como hoy lo vemos.

Las preguntas que nos planteamos las científicas y científicos y que parecen en un principio triviales, como por ejemplo “¿de qué está hecha la materia?”, nos permiten no solo avanzar en el conocimiento más abstracto, sino también desarrollar tecnología punta, que a su vez repercute de manera directa en la mejora de las condiciones de vida cotidianas. Por ejemplo, los aceleradores de partículas se han convertido en un instrumento básico para el diagnóstico y tratamiento médico o la web (www), que fue desarrollada inicialmente para compartir información entre la comunidad científica, y actualmente es un instrumento fundamental de la era de la información.

 

* Teresa Rodrigo es catedrática de Física de la Universidad de Cantabria, miembro del comité científico del CERN y actualmente directora del Instituto de Física de Cantabria (UC-CSIC). Además, es coautora del libro El bosón de Higgs de la colección del CSIC y Catarata ¿Qué sabemos de?

El texto es un extracto de la participación de Rodrigo en el programa Ciencia y Arte en el Museo del Prado, para el programa ‘La Aventura del Saber’ de TVE2, que realizan en colaboración la FECYT y el Museo del Prado. El vídeo se puede ver aquí.

¿Sabías que el flash de tu cámara puede ayudar a detectar el cáncer de retina?

Por Mar Gulis (CSIC)

Cualquiera se ha encontrado alguna vez una foto en la que los retratados aparecen con un par de círculos rojos en los ojos. Este molesto fenómeno, que ocurre cuando utilizamos el flash, tiene su origen en la fisiología del ojo y en el comportamiento de la luz, y por extraño que parezca puede utilizarse para detectar un tipo cáncer de retina, el retinoblastoma.

Efecto 'ojo rojo' en la pupila. / Liam Welch vía Unsplash.

Pupila con ‘ojo rojo’. / L. Welch vía Unsplash.

Empecemos por el principio. ¿Por qué se produce el ‘efecto ojos rojos’? Sergio Barbero, investigador del CSIC en el Instituto de Óptica, explica que la luz entra en nuestros ojos a través de la pupila, “que es el equivalente al diafragma en una cámara de fotos”. Así, cuando hay mucha luminosidad en el ambiente, la pupila se contrae para evitar el daño de un exceso de luz, mientras que si ocurre lo contrario se dilata para permitir la visión.

Tras atravesar la pupila, la luz llega al fondo del ojo, donde se encuentran la retina y la coroides. “De toda la luz incidente en la retina, la mayor parte es transformada en señal eléctrica, lo que constituye el primer paso de la visión; sin embargo, una pequeña fracción atraviesa la retina y llega hasta la coroides, que está muy vascularizada porque su función es nutrir al ojo”, señala Barbero.

“La hemoglobina, presente en la sangre de los capilares de la coroides, absorbe los componentes azules de la luz incidente y emite hacia fuera luz de color rojizo”, prosigue. “Aunque este fenómeno está siempre presente, solo es perceptible si la cantidad de luz que penetra en el ojo es lo suficientemente grande: esto ocurre cuando en el ojo entra un haz de luz repentino (por ejemplo, el flash de una cámara) en un momento en que la pupila está dilatada (en un ambiente de oscuridad)”, aclara el investigador.

Funcionamiento del fenómeno 'ojos rojos'. / Photokonnexion

Esquema del efecto ‘ojos rojos’. / Photokonnexion

En la actualidad el ‘efecto ojos rojos’ ha sido solucionado gracias a la incorporación de un segundo flash, que se dispara a la vez que se abre el diafragma de la cámara, justo inmediatamente después del primero. De esta forma, la luz del segundo flash impacta ya sobre el músculo contraído, lo cual elimina casi por completo este antiestético efecto.

Hoy, el modo ‘anti ojos rojos’ viene de serie en la mayoría de las cámaras. Sin embargo, será necesario desactivarlo si pretendemos utilizar nuestro flash como método de detección del retinoblastoma, un tumor canceroso que se desarrolla en la retina causado por la mutación en una proteína. Este tipo de tumor aparece mayoritariamente en niños pequeños y representa un 3% de los cánceres padecidos por menores de quince años.

Cuando el retinoblastoma se sitúa en los vasos sanguíneos del ojo actúa como una muralla ante el efecto del flash, lo que impide que se vea el destello rojo en ese ojo o hace que aparezca uno blanquecino. Por eso, una foto puede ‘chivarnos’ esta patología. MedlinePlus, el servicio online de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos, recoge que, si la persona fotografiada aparece solo con un ojo rojo o con uno de color blanquecino, esto podría ser una señal de presencia del tumor, por lo que se debería acudir al médico.

Carteles de la campaña de prevención del retinoblastoma. / Childhood Eye Cancer Trust

Carteles de la campaña de prevención del retinoblastoma. / Childhood Eye Cancer Trust

De hecho, Childhood Eye Cancer Trust, una fundación de ayuda contra el retinoblastoma, lanzó hace un par de años una campaña de prevención basada en este efecto. La entidad colocó carteles interactivos en varias ciudades con imágenes de ojos de niños con la característica de que, si se realizaba una foto con flash sobre estas, la pupila cambiaba y reflejaba uno de los posibles síntomas.

La campaña intentaba que los padres hicieran la prueba con sus hijos. Sin embargo, si alguien se decide a seguir el consejo, debe tener claro que la fotografía no basta para tener un diagnóstico concluyente: la presencia del retinoblastoma solo puede ser confirmada por profesionales médicos mediante pruebas adicionales y exámenes.

¿Habría corrido Ramón y Cajal la Carrera de la Ciencia este domingo?

Por Mar Gulis (CSIC)

Desde bien pequeño, Ramón y Cajal (1852-1934) sintió una precoz obsesión por la actividad física y por destacar entre sus iguales. Mostraba un enérgico empeño por ser el más fuerte, el más ágil, el más fornido. Dado que su entorno era favorable para este fervor por la aventura (nació en un remoto caserío en Petilla de Aragón), desde su niñez pudo dar rienda suelta a ese ansia de exploración de la naturaleza y la montaña, inquietud vital que dejó plasmada en numerosos escritos.

Dibujo de Santiago Ramón y Cajal realizado en 1904. Muestra las neuronas de la corteza cerebral. / Instituto Cajal del CSIC

Dibujo de Santiago Ramón y Cajal realizado en 1904. Muestra las neuronas de la corteza cerebral. / Instituto Cajal del CSIC

Poco conocida es esta vertiente aventurera del premio Nobel de Medicina en 1906. Sin embargo, esta faceta deportista influyó en el devenir de su vida, y no es de extrañar que su habilidad para la ciencia se viera favorecida por su curiosidad y su afición por el medio ambiente y la belleza que emana del entorno natural. No en vano, su especialidad fue el sistema nervioso y la anatomía patológica, y destacó también su lado más estético y artístico, en especial el dibujo. Su obsesión por el riesgo, la montaña y el ejercicio físico (él mismo llegó a denominarla “manía gimnástica”), llevando al cuerpo a situaciones límite, le ayudó también a reponer su maltrecha salud tras sufrir enfermedades como la malaria y la disentería.

Son muchos los investigadores e investigadoras que compaginan la satisfacción por el deporte con la pasión por la ciencia. Una de las citas ineludibles de los aficionados al atletismo y las carreras populares es la Carrera de la Ciencia del CSIC.

Cartel de la XXXVI Carrera de la Ciencia

Cartel de la XXXVI Carrera de la Ciencia 2016

Como todos los años, miles de personas participarán en Madrid este domingo 16 de octubre en un evento que celebra con esta su 36ª edición. Un circuito urbano de 10 kilómetros, que discurrirá por grandes avenidas y lugares emblemáticos como Recoletos, el Paseo de la Castellana o la calle Serrano, será el escenario de la XXXVI Carrera de la Ciencia ICON.

Esta iniciativa del CSIC tiene sus orígenes en una carrera cross-country celebrada en 1925 que formó parte del concurso atlético de la Residencia de Estudiantes. Ya entonces, discípulos de las ideas pedagógicas de la Institución Libre de Enseñanza recorrieron 3.000 metros por los lugares donde se celebra actualmente la prueba.

No sabemos si Santiago Ramón y Cajal habría participado en esta carrera, pero sí que cada año la corren miles de personas, muchas de ellas dedicadas a la ciencia. El punto de partida será el número 117 de la madrileña calle Serrano –sede central de la institución–, donde los corredores se congregarán a las 9:00 para comenzar el recorrido.

Un año más, la Carrera vuelve a sumarse a la campaña solidaria Kilómetros por alimentos (#KmsXalimentos). Todos los participantes podrán aportar kilos de comida, no perecedera y debidamente envasada, que irán destinados al Banco de Alimentos de Madrid.

El único requisito para participar en la Carrera de la Ciencia es ser mayor de edad. Así que, si esta vez se te ha pasado la fecha para apuntarte, la edición del próximo año te espera.

¡A correr!

Vídeo: ¿Qué tiene que ver Borges con las neurociencias?

Por Mar Gulis (CSIC)

“Mientras Borges escribía la fantástica historia de Funes el memorioso, un neurólogo ruso llamado Alexander Luria estudiaba un caso real muy parecido”. Así se presenta la primera cápsula audiovisual de ‘Realidad conexa’, una serie que nos invita a descubrir las relaciones entre ciencia, arte y literatura y a reflexionar sobre las diferentes formas de llegar al conocimiento. Sus guionistas son Gustavo Ariel Schwartz, físico del CSIC y colaborador de este blog, y Ana Montserrat, ex directora del programa de televisión Tres14. El vínculo de la matemática fractal con la literatura, de la teoría de la relatividad con el cubismo o de la pintura con el funcionamiento del cerebro son otras de las conexiones que podrás descubrir en los ochos vídeos de la serie.

 

Tecnología punta de principios del siglo XX: instrumentos de los Curie en el CSIC

Por Esteban Moreno Gómez (CSIC)* esteban_moreno_autor-blog

¿Sabías que el CSIC conserva instrumentos científicos que se encontraban a la vanguardia de la ciencia y la tecnología entre 1900 y 1920? Algunos de ellos fueron aparatos desarrollados por el matrimonio Curie. Su interés histórico y científico es indudable y los convierte en un patrimonio que debemos conservar y difundir, pues es la prueba del conocimiento y la práctica científica de aquella época.

El CSIC posee un amplio patrimonio instrumental que ha utilizado a lo largo de su historia o que ha heredado de instituciones científicas anteriores.  De la

Pierre y Marie Curie en su laboratorio. / Wikimedia Commons

Pierre y Marie Curie en su laboratorio. / Wikimedia Commons

antaño Universidad Central, en concreto del antiguo Laboratorio de Radiactividad, proceden los aparatos de los que vamos a hablar hoy. Pero antes, pongámoslos en su contexto.

Entre 1896 y 1897 se realizaron una serie de hallazgos de gran importancia para la ciencia: el descubrimiento de la radiactividad por Bequerel, del electrón por Thomson y de los rayos X por Roentgen. Con ellos se inicia el desarrollo de una nueva física que, en último lugar nos llevaría a conocer la naturaleza más elemental de la materia: el átomo.

Los científicos de aquella época eran conscientes de que la radiactividad (y los rayos X) ionizaban los gases, es decir, hacían que el aire condujera la electricidad. El matrimonio Curie (Marie y Pierre) decidieron utilizar este fenómeno para estudiar la radiactividad de distintas sustancias.

Los Curie pronto se dieron cuenta de que necesitaban aparatos muy sensibles dado que pretendían medir corrientes eléctricas muy pequeñas, del orden del picoamperio, es decir,  0,000000000001 amperios (un hogar convencional suele contratar de 10 a 30 amperios).

Como siempre ocurre, la investigación científica puntera contribuye al desarrollo de tecnología innovadora y esto no fue una excepción en el laboratorio de

Generador piezoeléctrico conservado en el MNCN del CSIC. / Museo Virtual de la Ciencia del CSIC.

Generador piezoeléctrico conservado en el MNCN del CSIC. / Roberto Moreno y Ana Romero, Museo Virtual de la Ciencia del CSIC.

los Curie. Pierre, Marie y otros colaboradores diseñaron y construyeron diversos aparatos para generar y medir corrientes extremadamente pequeñas, y lo consiguieron. Unos pocos años después algunos de estos aparatos llegaron a España.

A principios del siglo XX la radiactividad era un fenómeno muy prometedor no solo en física, sino también en otros campos como la química, la medicina o la agricultura.
En nuestro país se creó en 1904 el Laboratorio de Radiactividad, donde se llevaban a cabo todo tipo de estudios sobre este nuevo campo. Este laboratorio adquirió instrumentación directamente de la Societé Centrale de Produits Chimiques, creada por Pierre Curie para construir y vender aparatos científicos. Entre ellos tenemos un generador piezoeléctrico (cuarzo piezoeléctrico) conservado en el Museo Nacional de Ciencias Naturales, que aprovechaba un fenómeno descubierto por Pierre Curie (y su hermano), la piezoelectricidad, para generar pequeñas corrientes eléctricas. Otros aparatos diseñados por Pierre y conservados en el CSIC son varios electroscopios que se utilizaron para determinar la radiactividad de muestras de rocas, suelos y aguas, iniciando así la cartografía radiológica de la península ibérica.

Otro de los colaboradores de los Curie, Bela Szilard, huyendo de la Primera Guerra Mundial trabajó durante unos años en el Laboratorio (ahora Instituto de Radiactividad). Szilard también desarrolló instrumentos científicos de precisión para sus investigaciones, algunos de los cuales se construyeron en los talleres del Laboratorio de Automática de Torres Quevedo. Uno de los instrumentos de mayor valor y que, probablemente, el propio Szilard trajo consigo a España, es un electrómetro diseñado por él y que se conserva en el Instituto de Tecnologías Físicas y de la Información Leonardo Torres Quevedo (ITEFI) del CSIC.

Electrómetro de Szilard conservado en el ITEFI. / Esteban Moreno, Museo Virtual de la Ciencia del CSIC.

Electrómetro de Szilard conservado en el ITEFI. / Esteban Moreno, Museo Virtual de la Ciencia del CSIC.

Desde hace dos años el CSIC ha implementado un Plan para la Recuperación de Aparatos de Interés Histórico que está consiguiendo catalogar y difundir instrumentos en línea con otras instituciones científicas internacionales. La conservación de este patrimonio instrumental siempre ha dependido, en primera instancia, de la sensibilidad de los investigadores y gerentes de los distintos centros de investigación. Gracias a estas personas, y a los trabajos de catalogación, recuperación y restauración del instrumental científico-histórico, es por lo que podemos contar hoy con estas valiosas piezas de la historia de la ciencia.

 

* Esteban Moreno Gómez trabaja en la Vicepresidencia Adjunta de Cultura Científica del CSIC y  coordina la Recuperación de Instrumentación Científica de Interés Histórico de este organismo y el programa El CSIC en la Escuela.