ETA y su cese definitivo visto por mi hijo

Transcripción aproximada de la conversación mantenida esta mañana durante el desayuno entre mi mujer y mi hijo de 9 años.

Le decía yo que ETA había dicho que ya no iba a usar más las armas. Me pregunta: 

- “ Y cómo lo han dicho?”

- “ Pues han salido tres encapuchados diciéndolo, para que no se les reconozca”.

- “Ya… ¿Y si es mentira? … ¿Y por qué han dicho que dejan las armas?”

- “Por muchas cosas, por ejemplo porque por la presión policial, cada vez iban siendo menos…”

- “Ya... ¿Hasta llegar a ser tres sólo?”

- “No hombre, serán más pero sólo aparecen tres en el vídeo. Y además habrán pensado que se pueden conseguir sus objetivos por otras vías más políticas, discutiendo y eso.”

- “ Y ¿cuáles son sus objetivos?”

- “Pues principalmente que Euskal Herria sea un país separado de España”

- “¿Cómo? Pues si logran eso, yo me voy a vivir a Barcelona con el tío Marcos…”

No sé si se ha atrevido atrevido a explicarle que tampoco hay unanimidad sobre si Barcelona es o no es España... Cría cuervos... y tendrás muchos.

¿Nano qué?

Alguno dirá que ya es raro que trabajando en un centro de nanotecnología no empezara escribiendo sobre ello. En realidad no es tan raro, bastante hablo de ello en el trabajo como para dedicarle más tiempo. Pero como supongo que alguna curiosidad ya tendréis, voy a escribir un primer mensaje sobre lo que hacemos en nanoGUNE.

¿Qué es la nanociencia?

Esta es fácil, la nanociencia es la ciencia de la nanoescala. La nanoescala es la escala en la que es cómodo medir las distancias en nanómetros (nm en el sistema internacional de unidades), digamos entre 0,1 nm y 100 nm.

¿Y qué es el nanómetro? 

Es la millonésima parte de un milímetro. Para entender cómo de pequeño es el puñetero de él os propongo un viaje en 3 saltos. Partimos de mi hija Joane que mide, aproximadamente, 1 m de altura. Una pulga (1 mm) es aproximadamente mil veces más pequeña que Joane (en altura). Una bacteria típica (1 micra) es unas mil veces más pequeña que la pulga, lo que es como decir que las bacterias son las pulgas de las pulgas. Un fulereno (un balón de fútbol hecho con 60 átomos de carbono) mide 1 nm y es mil veces más pequeño que la bacteria luego el fulereno es la pulga de las bacterias. Resumimos:

Joane > Pulga > Bacteria > Fulereno

donde la relación de tamaño en cada salto es la misma, mil veces más pequeño.

¿Qué cosas se pueden medir en nanómetros?

• Un átomo = 0,1 nm
• El diámetro de la hélice del ADN = 1 nm
• Un ribosoma (la máquina dentro de la célula que decodifica el ADN) = 10 nm
• Un transistor dentro de un chip = 30 nm
• Un virus = 100 nm
• Longitud de onda de la luz visible = 400 - 800 nm

¿Por qué es interesante esa escala?

Porque la materia a esa escala no se comporta como nos tiene acostumbrados, la escala "nano" es diferente a la escala del metro, aparecen nuevas propiedades que abren las puertas a nuevas aplicaciones. Por poner un ejemplo, ¿de qué color es medio anillo de oro? La pregunta parece estúpida, del mismo color que el anillo entero. ¿Y si lo volvemos a partir por la mitad? De nuevo del mismo color, y así continuará siendo mientras hacemos cachos más y más pequeños hasta que lleguemos a la nanoescala. Las nanopartículas de oro dejan de ser doradas y toman diferentes colores dependiendo de su tamaño, análogamente a como las cuerdas de una guitarra tocan diferentes notas según su longitud.

Fenómenos semejantes pueden observarse con otras propiedades físicas o químicas de las nanocosas. El mundo nano no es como nuestro mundo y el tamaño es importante (a lo mejor tampoco es tan diferente después de todo :-)).

¿Por qué es diferente?

• Porque la nanoescala es el reino de la física cuántica: no voy a entrar en detalles, pero seguro que habéis oído que la física cuántica, la física de las cosas pequeñas, es distinta de la física de las cosas grandes. En los objetos grandes los fenómenos cuánticos se diluyen en una media que da lugar a las propiedades que observamos habitualmente, pero cuando nos vamos a la nanoescala los fenómenos cuánticos emergen en todo su esplendor. Otro día a lo mejor me animo a hablar de esto en más detalle.
• Porque la nanoescala es el reino de las superficies: En un objeto grande el porcentaje de sus átomos que está en la superficie es ridículo, casi todos se encuentran en el interior. Pero en las nanopartículas, un porcentaje relevante de sus átomos está en la superficie, listo para interaccionar con el entorno y hacer amigos. Y cuanto más pequeña sea la partícula mejor. Para el fulereno que mencionábamos al principio, el 100% de sus átomos está en la superficie listo para hacer amigos. Esto tiene importante consecuencias al comportamiento químico de las nanopartículas.
• Porque la nanoescala es el reino de la maquinaria de la vida. En efecto, el ADN, los ribosomas, los aminoácidos, los virus, etc. tienen tamaños que se miden en nanómetros, luego la escala nano es la escala adecuada para interaccionar con las estructuras más simples de la vida. No es de extrañar que haya muchas esperanzas puestas en la nanomedicina para dar respuesta a muchas enfermedades que hoy son incurables.
• Finalmente, y a modo de resumen, porque la nanoescala es la frontera entre diferentes mundos, y todos sabemos que las fronteras están llenas de cosas interesantes. La frontera entre disciplinas; física, química, biología e ingeniería se funden en la nanoescala. La frontera entre los átomos individuales y la materia condensada (me gusta decir que en nanociencia trabajamos con muchos átomos pero no con demasiados). La frontera entre lo vivo y lo inerte.

¿Por qué tanto ruido?

En realidad la nanociencia no es nueva ciencia. La mecánica cuántica que hace falta está desarrollada desde hace tiempo. La diferencia no es la ciencia, es la tecnología. La tecnología hoy en día nos permite manipular la materia átomo a átomo y fabricar nanoestructuras que antes sólo podíamos soñar. Podemos jugar con los átomos, los ladrillos de la materia como si fueran piezas de Lego y diseñar y fabricar nanoestructuras a nuestro antojo (estoy exagerando un poco). Nanoestructuras que cumplan una función determinada, en un lugar determinado, en un instante dado citando al premio Nobel Heinrich Rohrer. ¿Os imagináis las posibilidades que eso puede abrir? Por citar algunas:

• Nuevos materiales en los que el control no solo de su composición química si no de su diseño en la nanoescala puede darles nuevas propiedades.
• Nuevas formas de hacer medicina. ¿Por qué no un fármaco que busque las células enfermas y se adhiera sólo a ellas para acabar con la enfermedad?
• Nuevas formas de hacer electrónica. ¿Por qué utilizar silicio si los electrones viajan más rápido y con menos resistencia en otros materiales?
• Nuevos métodos para producir energía. ¿Y si recubrimos los móviles de nanoantenas que absorban la luz y la conviertan en energía y nos olvidamos de los cargadores?
• ....

¿Pero es todo esto realmente posible?

Saca tu móvil del bolsillo. La nanotecnología del presente es la electrónica del silicio, la que ha posibilitado tu teléfono móvil. ¿Te acuerdas de cuando para llamar por teléfono había que buscar una cabina? No hace tanto tiempo...

El peligro de los microondas

Un amigo mío está de baja por culpa de su microondas. Debería haber imaginado lo peligroso que podía ser el invento, después de todo ni sé las veces que he oído cosas como que si utilizas agua calentada en microondas para regar las plantas éstas se marchitan, que las comidas cambian de sabor al calentarlas en el microondas, incluso hay quien afirma que produce cáncer.

Lo de las plantas puede ser cierto, si alguien es tan estúpido como para regar las plantas sin dejar enfriar el agua. Lo de las comidas también es cierto. No tiene nada que ver una txuleta recién hecha con una recalentada al microondas días después, pero no es cosa del microondas. Lo del cáncer lo descarto, por debajo del ultravioleta la radiación no es capaz de hacer la averías que son necesarias para producir cáncer. Os recomiendo esta charla en Amazings 2011 al respecto.

El accidente de mi colega es más mundano. Puso a calentar una pequeña cantidad de leche para hacerse un cortado 30 segundos en un horno de 800W. AL sacar el vaso observó que bullía ligeramente y se lo acercó a la cara para ver si se había formado nata. En ese preciso momento (como predice la Ley de Murphy, la ley con mayor capacidad predictiva de la pseudociencia) la leche salió disparada contra su cara, el vaso estalló y un rato después estaba en el hospital atendido de quemaduras de primer y segundo grado en cara y manos. ¿Qué le pasó al pobre?

En primer lugar podemos hacer una cuenta muy simple para hacernos una idea de la energía depositada en la leche (dicen que las fórmulas restan lectores, pero yo creo que unas multiplicaciones y divisiones no hacen daño a nadie):

800 Watios * 30 segundos = 24000 Julios de energía en la leche (ya lo sé, estoy despreciando un montón de pérdidas).
24000 Julios / (0,06 kg de leche * 4184 Julios que hacen falta para subir un grado la temperatura de un kg de leche) = 95,60 ºC de aumento de temperatura para la leche (seguramente era menos leche, lo que compensa las pérdidas).

Resumen, 30 segundos era un poco mucho y es normal que la leche estuviera a más de 100ºC.

El agua a más de 100ºC y a presión atmosférica lo habitual es que esté en estado gaseoso, no en estado líquido, pero bajo ciertas condiciones es posible tener agua líquida a más de 100ºC en lo que se conoce como un estado metaestable. No debería estar así pero está, y ahí se queda hasta que cualquier pequeña perturbación (debida por ejemplo al hecho de coger el vaso y acercárselo a la cara para ver si tiene nata) hace que el agua líquida, de repente, pase al estado gaseoso. Como en estado gaseoso el agua ocupa más que en el líquido, el efecto es parecido al que se produce al hincharse el airbag en un coche, todo lo que está alrededor es empujado por la burbuja de gas, en particular la leche a 100ºC que había alrededor. En resumen, mi amigo sufrió una explosión en miniatura causada por un cambio de fase violento de una pequeña masa de leche.

¿Que podemos hacer para evitarlo? Calentar con mesura los líquidos en el microondas y esperar unos segundos antes de sacarlos en el caso de que veamos que están en ebullición. Yo a veces le doy unos golpecitos al vaso con la cucharilla antes de cogerlo, aunque eso no me librará de las quemaduras en las manos.

El tema de los cambios de estado y de las curvas de equilibrio líquido-vapor da mucho juego y otro día os tengo que contar porque se congelan los cartuchos de camping gas cuando se perforan o por qué la olla a presión cocina más rápido, o cómo funciona un frigorífico.