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domingo, 28 de agosto de 2016

LA ROPA DEL FUTURO

Las personas solemos elegir la ropa en base a nuestra edad, profesión, estado de ánimo y personalidad. A estos factores pronto habrá que agregarle otros tantos como la forma en que en la que la misma cuida al medio ambiente, nuestra salud y la de los seres que amamos, entre nosotros. Y esto gracias a la inmersión de la tecnología en el campo de la indumentaria.


Esta rica y prolífica unión ha venido pisando fuerte con accesorios como los relojes inteligentes o las joyas interactivas que permiten estar conectados las 24 horas con todos nuestros contactos. Con un avance sin precedentes hoy podemos hablar de camisas que jamás se manchan gracias a la nanotecnología, ya que en la nano-escala es físicamente y químicamente posible crear una fibra capaz de repeler los átomos de hidrógeno. Así cualquier cosa que contenga agua, no será capaz de tocarla. Esta fibra crea una tensión superficial muy alta que prácticamente que transforma el agua en pequeñas esferas, y en esa forma el agua puede rodar fácilmente sobre la camisa sin que esta se moje. 

Juan Guillermo Bernal Yepes 
¿Hay animales capaces de generar descargas eléctricas?


Pues sí que los hay, y algunos pueden ser peligrosos.
El ejemplo más típico y llamativo es el de la anguila eléctrica, un prodigio de la evolución que es capaz de generar en su cuerpo descargas eléctricas de muy alto voltaje.


La anguila eléctrica (Electrophorus electricus) es un pez perteneciente a la familia de los Electrophoridae, que no tiene nada que ver con las verdaderas anguilas, más que su forma y aspecto, que es parecido.
Son peces de agua dulce, depredadores, que viven en Suramérica (donde las llaman temblones o morenitas), principalmente en las selvas amazónicas, en las cuencas de los ríos Amazonas y Orinoco, donde prefieren charcas poco profundas de aguas turbias.
Pueden sobrevivir aunque las charcas se sequen, pues tienen un sistema para obtener oxígeno a través de la piel, muy similar al de los anfibios.
Suelen tener un tamaño de cerca de un metro de longitud y pesan entre 8 y 10 kg, aunque se han encontrado ejemplares de hasta 2 metros y casi 20 kg de peso.

Su sentido de la visión es muy reducido y, al vivir en aguas muy turbias, prácticamente no se sirven de él. Se orientan gracias a unos sensores eléctricos que tienen en la piel, que son capaces de detectar los más mínimos cambios de voltaje a su alrededor. De esta manera localizan a sus presas y se orientan perfectamente.

Para mejorar este sentido, son capaces de emitir pequeñas descargas eléctricas, de unos 10 voltios, que les sirven para detectar lo que hay a su alrededor y relacionarse con otros individuos de su especie, gracias a los sensores de su piel.

Pero lo más sorprendente de esta especie es que también son capaces de generar descargas eléctricas de más de 500 voltios (recordemos nuestros circuitos eléctricos domésticos tienen 220 voltios y quien ha recibido un calambre alguna vez sabe que es muy desagradable), que les sirven para atrapar a sus presas y defenderse cuando se sienten agredidas. Aunque su intensidad es baja y se duda que pueda causar la muerte de forma directa, una descarga así puede resultar muy dolorosa para una persona y provoca un adormecimiento de la zona afectada y pérdida de sensibilidad y coordinación.


Tomado de NIST

¿Cómo produce electricidad la anguila eléctrica?

Poseen tres parejas de órganos electrógenos a lo largo de todo su vientre. Estos órganos están formados por miles de células capaces de generar una pequeña corriente eléctrica, denominadas "electrocitos".
El primer par de órganos electrógenos se llama "órgano de Sachs" y genera corrientes eléctricas de bajo voltaje, que son las que el animal emite constantemente y le sirven para orientarse, detectar a sus presas y comunicarse con sus congéneres.
El segundo y tercer pares forman el "órgano de Hunter" y son capaces de producir descargas de alto voltaje, que son utilizadas para atacar a sus presas o defenderse de los posibles agresores.

Los electrocitos funcionan como minúsculos generadores y condensadores eléctricos, pues son capaces de producir un fuerte desequilibrio iónico en su membrana que genera una diferencia de tensión entre ambos lados de la misma equivalente a unos 0,1 voltio.
En este sentido, funcionan de forma muy similar a las neuronas, que son capaces de generar impulsos eléctricos del mismo modo y los transmiten a sus vecinas.
Pero estas células pueden mantener esta diferencia de tensión (acumularla, como un condensador eléctrico) y liberarla cuando el cerebro del animal da la orden.
Además, los electrocitos de cada órgano están conectados entre sí en serie (tienen forma de disco y se sitúan en largas filas), formando una especie de batería eléctrica (una pila voltaica muy poderosa) que suma las tensiones de todas las células. De este modo, los aproximadamente 5-6000 electrocitos de este pez pueden generar una descarga eléctrica de hasta 600 voltios.


 Hay otros animales con electrocitos y que, por tanto, son capaces de producir descargas eléctricas, aunque ninguno llega al nivel de la anguila eléctrica.






                   Pez gato eléctrico

Raya eléctrica

Todos ellos son peces y destacan las rayas eléctricas (también llamados torpedos) y algunas especies de peces gato (peces de agua dulce que tienen unas barbas o bigotes a los lados de la boca).

-Angela Castellanos

sábado, 27 de agosto de 2016

Metales que prefieren no bañarse en agua

Hace un par de años un grupo de físicos de la universidad de Rochester, Estados Unidos, creó una técnica para brindarle a una superficie metálica la propiedad de repeler el agua de forma tan amplia que las gotas de agua, al caer, rebotan sobre ésta en vez de derramarse. Lo más curioso es que ya existían superficies hidrofóbicas antes del mencionado descubrimiento que, inclusive, son de uso cotidiano (el teflón), sin embargo, esta superficie se ha caracterizado por ser superhidrofóbica y cambiar el paradigma de las superficies impermeables existentes.

Para lograr crearlo utilizaron un poderoso láser que alcanza una potencia eléctrica comparable a toda la red eléctrica de toda Norteamérica, con esto se logró crear patrones en la superficie del metal que lo hacen repelente al agua. De momento lo único realmente difícil es la fabricación del material, ya que para hacer una superficie mínima, de pulgada cuadrada, se necesita una hora y mucha electricidad, sin embargo están trabajando para reducir ese tiempo.

Las ventajas que presenta este material frente a superficies de teflón son notables. Generalmente para remover el agua de esta última superficie se tiene que inclinar el plano unos 70° para que empiece el descenso de las gotas de líquido a diferencia de este material cuyo ángulo de inclinación necesario para la remoción del agua es casi despreciable en comparativa, además tiene amplios aplicativos en múltiples industrias (ej: evitar la congelación de las alas de un avión, aprovechamiento de las aguas producto de las lluvias, evitar la corrosión, etc).

Hecho por: Francisco José Torres Martínez

jueves, 25 de agosto de 2016

Veneno en la piel

Las ranas dardo son un grupo de pequeñas ranas muy venenosas...
que acumulan su veneno en la piel


Todas estas ranas se engloban en la Familia Dendrobatidae, que se caracterizan por ser de muy pequeño tamaño y encontrarse únicamente en las selvas húmedas de Centro y Suramérica, además de llamar la atención por sus espectaculares colores.
Eso no significa que no existan otras pequeñas ranas venenosas en otros lugares, como ocurre con las "mantellas" de Madagascar, también de pequeño tamaño y vivos colores, pero pertenecientes a la Familia Mantellidae.

Se llaman ranas dardo o ranas punta de flecha porque los indígenas han utilizado tradicionalmente el veneno que segregan por su piel para impregnar las puntas de sus dardos o flechas y así hacerlos mucho más efectivos a la hora de cazar.





El veneno como defensa

Las ranas dardo no utilizan su veneno de forma activa. Sólo está ahí, en su piel.


Por ello, la utilidad que tiene para ellas es únicamente como una defensa pasiva, de modo que resultan tóxicas para sus posibles depredadores, que evitan comerlas.

Recientes estudios han demostrado que el veneno de las ranas dardo no es fabricado por ellas mismas, como ocurre con las serpientes, por ejemplo, que tienen unas glándulas especializadas en las que se produce en veneno.

En realidad, la toxicidad procede de los insectos de los que se alimentan, generalmente ciertas especies de pequeños escarabajos y hormigas que contienen ciertos alcaloides altamente tóxicos.
Aunque aún no se conoce con certeza, es probable que dichos alcaloides tampoco sean sintetizados por los insectos, sino que más bien procedan de las plantas de las cuales se alimentan (al menos en la mayoría de los casos, pues se cree que algunos de ellos producen ciertos venenos).


¿Por qué en la piel?


Por tanto, es muy probable que las hormigas y escarabajos acumulen sustancias tóxicas procedentes de las plantas de las que se alimentan.

Dichos venenos pasan a las ranas que se comen a dichos insectos y éstas son capaces de concentrarlos en las glándulas de su piel, sin que lleguen a causarles daño.
Una vez en las glándulas de la piel, los alcaloides venenosos, altamente concentrados son expulsados junto con el agua y el mucus que las ranas están produciendo continuamente para mantener su piel húmeda en todo momento (algo necesario para facilitar el intercambio de gases, ya que parte de su respiración tiene lugar a través de la piel).

Dendrobates leucomelus
Dendrobates leucomelas (ryanphotografer.com)
Así, el veneno impregna el mucus y el agua que recubre todo el exterior del animal, convirtiéndolo en altamente tóxico.
Además, cuando estas ranas se sienten amenazadas, contraen los músculos de su piel y presionan así las glándulas, de forma que expulsan de forma activa mayor cantidad de veneno.


¿Qué tipo de venenos son?

Como se ha dicho antes, se trata de alcaloides, que son sustancias derivadas de aminoácidos (en la mayoría de los casos) y producidas generalmente por plantas. Existen multitud de alcaloides conocidos y la mayoría de ellos suelen tener efectos fisiológicos bastante intensos en los organismos animales (recordemos que son alcaloides la cafeína, la cocaína o muchos de los venenos conocidos).
 
Los alcaloides que poseen en la piel las distintas especies de ranas dardo son diferentes y más bien son combinaciones de un cierto número de ellos.

En todo caso, se sabe que todas estas ranas son altamente tóxicas y que la mayoría pueden llegar a causar efectos en un ser humano que simplemente las haya tomado en su mano.

La más tóxica de todas estas ranas es la rana dardo dorada (Phyllobates terribilis), de la que se pueden encontrar ejemplares amarillos, anaranjados e incluso verdes y  es considerada el vertebrado más venenoso sobre el planeta, pues contiene en su piel neurotoxinas en cantidad suficiente para matar a 40 personas y están documentadas muertes de perros que sólo han rozado un ejemplar con su hocico.



La batraciotoxina

La principal toxina encontrada en la piel de la Phyllobates terribilis y otras especies es la "batraciotoxina".
Es un alcaloide esteroideo, es decir, un tipo de lípido que se incluye dentro del grupo de las neurotoxinas, ya que su efecto es bloquear la transmisión de los impulsos nerviosos, principalmente hacia los músculos.

Este veneno es tremendamente potente, pues se ha determinado que una dosis de sólo 120 microgramos es suficiente para matar a un humano adulto (recordemos que un microgramo es una millonésima parte de un gramo).

Por eso, la cantidad que produce un solo ejemplar de rana dardo dorada podría matar a más de 40 personas y la pequeña cantidad de toxina que se introduciría a través de la piel al tocar a este animal podría ser suficiente para causar graves trastornos e incluso la muerte por parada cardiorespiratoria.


Esta toxina parece ser que es incorporada por estas ranas al alimentarse de ciertos escarabajos de la familia Melydirae, que la contienen en su organismo (aunque no se sabe con seguridad si la producen o también la toman en su dieta).




¿Por qué todas estas ranas tienen esos colores?


Todas estas ranas dardo, y también las ranas similares de Madagascar, tienen unos colores muy llamativos y no es casualidad.

En realidad, se trata de un fenómeno bastante extendido en el reino animal, llamado "Aposematismo", que consiste en la presencia de colores de advertencia en las especies que son tóxicas...


-Angela Castellanos

Una basura acuática

Dos jóvenes australianos han ideado, hace no mucho tiempo, un proyecto llamado "Seabin proyect" cuyo objetivo es contribuir a la limpieza de los océanos. El proyecto consiste en un pequeño compartimiento automático a manera de "caneca acuática" que actúa como bomba de succión de agua para separarla de residuos sólidos que flotan en la superficie y de algunas otras sustancias como aceite o detergentes (perjudiciales para la vida marina),  posee una bolsa recolectora de los residuos separados para que posteriormente una persona encargada de la supervisión del compartimiento la vacíe y así permita que continúe juntando residuos. Para la separación de aceites y detergentes el compartimiento utiliza un conducto por el que pasa el agua hasta una bomba en donde se separan estos componentes para posteriormente expedir el agua nuevamente al océano. Cabe resaltar también que este procedimiento está diseñado para no dañar a los peces circundantes.

Este proyecto tiene algunos limitantes como los lugares de aplicabilidad de la "Seabin" (muelles, puertos, yatch clubs o similares) y la magnitud de lo que representa ante el problema global de las basuras en los ecosistemas marinos en comparativa a otros proyectos mucho más ambiciosos y mejor apoyados económicamente. De todas maneras no deja de ser un grano de arena importante para la generación de pequeñas alternativas de solución a una problemática que no deja de agobiar a la comunidad ambientalista y que tiene mucha más importancia que la que le dan muchas multinacionales de talla mundial.


Hecho por: Francisco José Torres Martínez
Colores de advertencia

Muchos animales poseen coloraciones muy llamativas...
que no son casuales

Las ranas dardo, la serpiente coral y otras, muchos escarabajos, avispas, mariposas, arañas, etc...
Todos estos animales tienen en común dos cosas: que son peligrosos y que presentan unas coloraciones muy especiales.

Estos colores llamativos, brillantes o con dibujos especiales, tienen como función servir de señales de advertencia.

Estos animales tratan de decir a los demás algo así como "cuidado conmigo, que puedo hacerte mucho daño si me molestas", o "no intentes comerme, que te envenenarás". Algo que resulta ser un excelente mecanismo de defensa, ya que no es necesario desarrollar ningún tipo de acción o estrategia compleja peligrosa o que suponga un gasto de energía, sólo enseñar esas señales.

De esta manera, la mayoría de los animales que muestran este tipo de señales se ven libres de depredadores o de molestias por parte de otras especies.


Aposematismo

Este fenómeno, bastante común en la naturaleza, recibe el nombre de Aposematismo, que significa literalmente algo así como "señales para alejar", es decir, señales que sirven para alejar a los demás y evitar posibles peligros a ambos.
Por tanto, el aposematismo tiene un carácter eminentemente defensivo.

Si bien el color llamativo es la forma más común de advertencia, existen otras variedades más o menos originales y curiosas, desde el camuflaje en sus más diversas formas, hasta la emisión de olores o la adopción de determinados comportamientos.

Sin embargo, en esta entrada nos centraremos solamente en los colores, dejando para la siguiente otras formas de advertencia.

Algunos ejemplos llamativos de aposematismo basado en colores de advertencia son:

  • Las avispas y abejas son uno de los ejemplos más conocidos en todo el mundo de colores aposemáticos. Presentan un patrón de colores claramente visible, de manera que el cuerpo de la mayoría de ellas muestra una sucesión de anillos negros y amarillos o anaranjados... precisamente la combinación de colores que de un modo más común es una señal de peligro en la naturaleza. Así, son una especie de semáforos volantes, que van anunciando a los cuatro vientos que tienen un aguijón venenoso, que no dudarán en utilizar contra todo aquél que ose molestarlas o que intente comérselas.



  • Los espectaculares colores de las pequeñas ranas dardo de Centroamérica y Suramérica representan el ejemplo más conocido de colores aposemáticos, ya que presentan unas coloraciones muy llamativas que advierten a sus posibles depredadores de que son terriblemente venenosas (ver el artículo "veneno en la piel"), ya que acumulan sustancias muy tóxicas en su piel. De este modo evitan ser comidas o ni siquiera molestadas por otros animales, ya que incluso el solo roce puede llegar a causar trastornos importantes (se han relatado casos de perros que han enfermado gravemente por rozar una de estas ranas con su hocico).



  • También las salamandras presentan unos colores muy llamativos, con la misma función que en las ranas. Es decir, avisan de que se trata de individuos que presentan abundantes sustancias tóxicas en su piel y resultan tóxicos para cualquier depredador que trate de comerlos. Aunque no resultan tan potencialmente venenosos como las ranas dardo, su toxicidad es suficiente para cumplir el objetivo, que no es más que no ser presa de depredadores, generalmente serpientes. Los colores de las salamandras son, además, ampliamente difundidos en la naturaleza y bien reconocidos por los depredadores, como son las combinaciones de negro con amarillos, naranjas o incluso rojos. Este tipo de semáforo es muy conocido en el reino animal y su sola visión suele hacer desistir de cualquier intento de molestar al individuo que lo porta.



  • También son llamativos los colores de las serpientes coral, que constituyen un amplio grupo de serpientes de vistosos colores y muy venenosas. Las más conocidas de ellas, pertenecientes a los géneros Micrurus y Micruroides, presentan una serie de anillos de color muy brillantes, que se repiten en un determinado orden, generalmente rojos, negros y amarillos o blancos. La mayoría presenta un patrón repetitivo rojo-amarillo-negro-amarillo, con el extremo de la cabeza siempre de color negro. Esto sirve para diferenciarlas de las falsas coral, de aspecto muy parecido pero no peligrosas (pero esto se comentará en un próximo post sobre "mentirosos").



  • En el curioso mundo de las orugas los colores de advertencia llegan a ser espectaculares, tanto si realmente avisan de un posible mal sabor o de la presencia de veneno, como si el mensaje es falso y se aprovechan de este tipo de señales para utilizarlas engañando a sus posibles depredadores. Casi siempre se trata de que los vegetales de que se alimentan les proporcionan sustancias de mal sabor o tóxicas... y la oruga debe informar de ello a todo posible depredador, para evitar que éste tenga que comprobar su sabor. Por ello existen coloraciones muy llamativas que destacan entre las plantas.


  • Los peces escorpión, o peces león, de la familia Scorpaenidae,  son peces que habitan en los océanos índico y pacífico y que destacan por sus llamativas rayas rojas y blancas, además de su aspectos especialmente curioso, con numerosas espinas largas que se prolongan de las aletas, especialmente de las dorsales, que presentan glándulas con veneno. Así, el pinchazo de una de las espinas de estos peces puede resultar muy dolorosa para un ser humano. Esta característica es manifestada por el pez en su aspecto y colores, de manera que evita ser molestado y también hace renunciar a aquellos que podrían considerarlo como una posible presa.



  • El pez mandarín (Synchiropus splendidus) es otro espectacular caso de colores aposemáticos de lo más llamativos. Estos pequeños peces del Pacífico, muy apreciados para acuarios de agua salada, presentan unas combinaciones de colores muy variables, siempre extraordinariamente llamativos, que les sirven para advertir a todos aquellos peces que pudieran sentir la tentación de comérselos que son tóxicos, ya que liberan a través de la piel ciertas sustancias que pueden causar intoxicación en el depredador que se los coma. De esta manera, suelen estar libres de la presión depredatoria.



  • Las babosas marinas son un amplio grupo de especies de Nudibranquios (suborden perteneciente a la clase Gasteropoda del filo Mollusca), es decir, los moluscos gasterópodos marinos. Lo más destacable que muchas especies de babosas marinas son sus curiosas formas y espectaculares colores, resultando ser uno de los animales acuáticos más hermosos. Como habremos observado en algún documental de naturaleza marina, estos animales suele moverse por el fondo marino, o sobre las rocas, con su proverbial lentitud y sin ningún tipo de protección o método de escape ante posibles depredadores. Esto, como ya imaginamos, es debido a que todos ellos son tóxicos en mayor o menor grado (algunas de estas babosas simplemente tienen un sabor nauseabundo) y lo hacen ver a todo el resto de animales de su entorno mediante sus excepcionales colores. 






-Angela Castellanos





viernes, 19 de agosto de 2016

¿Plástico ecológico?

La posibilidad de fabricar un plástico 'verde' está cada vez más cerca. Un equipo de científicos de la Universidad KAIST en Seúl ha logrado producir polímeros a través de la bioingeniería, en lugar de utilizar combustibles fósiles. Estos polímeros son macrocélulas orgánicas a partir de las que se fabrican los plásticos de uso común, como botellas o bolsas de supermercado. Según afirman sus creadores, esta nueva técnica permitirá la producción de plásticos biodegradables y de baja toxicidad.

La información suministrada a los medios sobre esta investigación  se ha centrado en  hablar del Ácido Poliláctico, o PLA, un polímero constituido por moléculas de ácido láctico que se degrada fácilmente en agua y óxido de carbono.


"El poliéster y otros polímeros que utilizamos todos los días derivan en su mayoría de combustibles fósiles producidos en una refinería a través de procesos químicos", explica el profesor Sang Yup Lee, responsable de la investigación. "La idea de producir polímeros a partir de biomasa renovable ha atraído gran atención por las crecientes preocupaciones sobre el clima".

Según sus creadores el PLA, que es biodegradable y de baja toxicidad supone una buena alternativa a plásticos basados en petróleo. Hasta ahora se venía produciendo en un costoso proceso de fermentación y polimerización química. Sin embargo, los científicos coreanos lo han conseguido con la modificación metabólica de la bacteria Escherichia coli.
Esta es una alternativa más, en conjunto al bioplástico, el cual es creado a partir de sustancias vegetales y que tiene la ventaja de ser biodegradable, siendo una alternativa sustentable al plástico derivado de combustibles fósiles.



BY: Jose Alberto Díaz Mogollon.
fuente:http://www.ecologiaverde.com/producir-plasticos-ecologicos/