Apuntes científicos desde el MIT

Apuntes científicos desde el MIT

Este Blog empezó gracias a una beca para periodistas científicos en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Boston, donde pasé un año aprendiendo ciencia con el objetivo de contarla después. Ahora continúa desde Nueva York buscando reflexiones científicas en otras instituciones, laboratorios, conferencias, y conversando con cualquier investigador que se preste a compartir su conocimiento.

Números cuánticos para casinos virtuales

Por: | 26 de junio de 2013

Info solar cellsLo que veis a vuestra derecha son dos células fotovoltaicas transparentes. Me las mostraron en el Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) en Barcelona; un impresionante centro cuyo objetivo es comprender (ciencia) y aprovechar (tecnología) todos los aspectos relacionados con la luz que podáis imaginar. 

De momento estas células fotovoltaicas transparentes resultan menos eficientes que las convencionales, y son todavía bastante costosas. Pero no dudéis ni un minuto que algún día dejarán de serlo, las tendréis recubriendo vuestro coche o filtrando luz de manera inteligente en las ventanas de los edificios, y la energía solar contribuirá a sustituir esta salvajada de ir quemando combustibles fósiles a discreción.

De verdad; no sé decirte si esto ocurrirá en 10, 20 o 40 años. Pero ten por seguro que en un futuro no tan lejano explotaremos los recursos naturales de manera absolutamente sostenible, habremos erradicado la pobreza extrema, trabajaremos muchas menos horas (esto ya deberíamos empezar a pensarlo ya), y curaremos enfermedades que ahora generan enorme sufrimiento. Sucederá. No pierdas la perspectiva del avance científico, ni el impacto del cambio exponencial.

Nanopartículas para quemar cánceres

Icfo nanoparticleRomain Quidant me habla de sus nanopartículas de oro que potencialmente podrían identificar células cancerígenas y quemarlas.

El proceso es conceptualmente sencillo: a nanopartículas inertes (de oro por ejemplo) se les añade un anticuerpo capaz de reconocer estructuras específicas de las membranas de células cancerígenas, de manera que al distribuirse por el organismo se enganchen sólo a ellas. Pero estas nanopartículas llevarán algo más: “algo” que reaccione y las caliente mucho cuando les llegue una luz (radiación) determinada.

Resumiendo, el concepto es así de simple: se inyectan las nanopartículas al torrente sanguíneo, al cabo de un tiempo quedan enganchadas sólo a las células cancerígenas, y enviándoles radiación podremos hacer que se calienten hasta destruirlas.

Obvio que además de limitaciones técnicas habrá preocupación por su toxicidad, pero Quidant dice que no serán más tóxicas que la agresiva y contradictoriamente tan asumida quimioterapia. Y no es ciencia ficción; su grupo del ICFO ya ha diseñado nanopartículas, están trabajando con modelos animales y oncólogos de Barcelona, y explica que una experta de Texas ha empezado estudios clínicos con humanos. Comenta que la nanomedicina (enviar cosas a sitios del cuerpo para que realicen funciones específicas) está avanzando mucho, pero que no todo se publica en revistas científicas por los asuntos de propiedad intelectual y patentes que conlleva. 

La lenta Europa intenta recuperar terreno en el grafeno

Algo parecido ocurre con el grafeno. El holandés Frank Koppens es uno de los grandes líderes del momento en este asombroso material que permite construir capas tremendamente resistentes (un elefante sobre una aguja de grafeno no la rompería), súper-conductoras, y al mismo tiempo ligerísimas y finísimas de sólo un átomo de grosor. Las propiedades de los materiales bidimensionales como el espectacular grafeno son únicas, y sus posibles aplicaciones en baterías, técnicas de imagen, salud, energía, estructuras ligeras y resistentes, detectores, pantallas, y todo tipo de aparatejos electrónicos, interminables. Es parte del futuro.

La Comunidad Europea ha diseñado una hoja de ruta y dedicado 1000 millones de euros a su estudio, quizás por darse cuenta que a pesar de ser descubierto en Europa y empezado a desarrollar por investigadores europeos, en estos momentos en cuanto a patentes está muy por detrás de EEUU o Asia.

Icfo frankAsia and US have many more patents. Actually, it’s embarrassing” (vergonzante) dice Frank. “I think it’s a matter of mentality”, responde cuando le pregunto porqué Europa se quedó atrás.

Científicos españoles tan reivindicativos de la investigación básica, tomad nota también de esto. Para generar verdadero valor en la ciencia debemos recorrer el camino completo, empezando evidentemente por el principio, pero avanzando hasta el final.

La bomba atómica desde dentro de Los Álamos

Seguro que el grafeno tendrá aplicaciones militares también. No olvidemos que el presupuesto de investigación científica del departamento de defensa estadounidense (DARPA) es mayor que el de la NASA, el National Institutes of Health (NIH) y la National Science Foundation (NSF) juntos.

Info glauber 2De hecho mi visita al ICFO coincidió con una charla del premio Nobel de Física Roy Glauber, quien hace más de 60 años trabajó en Los Álamos en el proyecto Manhattan que generó la bomba atómica. Glauber explicó que unos años antes, físicos teóricos haciendo ciencia básica totalmente inocente habían descubierto que los átomos de Uranio desprendían bastante energía al fisionarse. Vieron luego que si se les bombardeaba con átomos de Bario lo hacían con mayor facilidad, y que curiosamente había un isótopo del Uranio (el U235) que era menos abundante pero podía fisionarse todavía más fácilmente con neutrones. Además, también descubrieron que al desintegrarse el propio U235 liberaba neutrones que –en caso de estar muy concentrado- podían empezar una peculiar reacción en cadena. Todo era muy interesante, se presentaba en conferencias científicas, salía en los medios… hasta que de repente dejó de hacerlo y pareció caer en el olvido.

El gobierno estadounidense reclutó científicos en absoluto secreto y construyó los laboratorios de Los Álamos que iban a explorar las posibilidades de esta tan energética y potencialmente destructiva reacción en cadena de fisión nuclear.

Glauber explicó que cuando le propusieron el trabajo no le explicaron dónde sería ni de qué trataría, que los jefes hablaban en código entre ellos, o que Niels Bohr utilizaba el nombre falso de Nicholas Baker. Sus comentarios sobre el ciclotrón desaparecido de Harvard, conferencias con títulos “The theory and practice of bombing”, y los relatos sobre las personalidades de Feymann, Teller, Fermi u Oppenheimer fueron historia viva de la ciencia. Fascinante.

Estoy viendo que el post va a ser largo, descansemos con este video donde Miriam Martí del ICFO nos habla de polarizaciones de luz y gafas 3D:

  

Números cuánticos para casinos virtuales

Antonio Acín estudia información cuántica pero reconoce que los lejanos ordenadores cuánticos no son su primer interés. Él está metido de lleno en la criptografía cuántica, viendo nuevas maneras de codificar la información sin que ni los mejores hackers puedan interceptarla (algo que ya ocurrió con los primeros dispositivos comerciales). 

Icfo labonachip3Antonio me habla también de sensibilidad y de detectar ondas gravitacionales gracias a fluctuaciones cuánticas, pero lo que me resulta más curioso es la utilización de cálculos cuánticos para crear números aleatorios. Pone como ejemplo que los programas informáticos de un casino virtual generan números aleatorios con complejísimos algoritmos que resultan prácticamente indetectables. Pero no es del todo imposible hackearlos. Al final se trata de un sistema clásico guiado por reglas complejas, pero establecidas. No son 100% aleatorios ni impredecibles.

En cambio si los números se generaran utilizando propiedades como la indeterminación cuántica, sí serían absolutamente aleatorios. Ya se está haciendo, y casinos, bancos, militares o empresas podrían tener gran interés en comprar paquetes de ellos. Vender números aleatorios, un negocio en alza ;)  

Las bacterias utilizan la cuántica mejor que nosotros

Icfo fotosintesisLa visita termina con Niek van Hulst, quien acaba de publicar un Science explicando que las plantas y bacterias utilizan la coherencia cuántica para extraer energía solar. Lo que Niek ha descubierto tiene un punto rompedor: en coherencia cuántica un sistema formado por varios átomos se comporta como un único sistema cuántico. Eso se ha logrado en condiciones muy restringidas de laboratorio, pero se suponía que en la naturaleza estos sistemas no eran estables. Pues se ve que en ciertos complejos proteínicos involucrados en la fotosíntesis sí lo son, y además utilizan estas propiedades cuánticas para almacenar y transportar energía de manera más eficiente. Algo a estudiar e intentar imitar tecnológicamente, desde luego. La naturaleza demuestra que todavía nos lleva mucha ventaja. 

La ciencia es la gran apuesta

Almorcé con Lluís Torner, el director y alma de este fabuloso instituto de ciencias fotónicas que nada tiene que envidiar a grandes centros de EEUU o Europa. Lluís explica que de momento a ellos no les está afectando tanto la crisis porque cuentan con mecenazgo y gran parte de su financiación proviene de fondos europeos. Pero a pesar de eso, se muestra preocupadísimo por la situación de la ciencia en España. Percibe que algunas pérdidas causadas por los recortes son irreparables. Esto no es como un edificio que puedes detener su construcción unos meses y retomarla desde el punto que la has dejado.

No lo dice Torner sino yo: un país que exporta inteligencia se vuelve menos inteligente. Sin eludir la autocrítica que el sistema de investigación español debería hacer y no hace (de puertas adentro bien que rajan de instituciones y modelos), observar las posibilidades que nos ofrece la ciencia y decidir quedarse al margen es lamentable. “No hay momento malo para hacer algo bueno”, decía el ladrón de cerebros. Ayer en su discurso presentando el plan de cambio climático Obama fue muy contundente: ¿sostenibilidad ambiental vs crecimiento económico? Esta dicotomía es falta y propia de personajillos cortoplacistas poco visionarios. Gracias a la ciencia y la tecnología podemos tener ambos. Si apostamos por ella, claro.

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Contacto: pere@mit.edu / Twitter: @Perestupinya / Facebook Group

Web: www.pereestupinya.com / www.elladrondecerebros.com


 

Hay 6 Comentarios

jajaja , la ciencia solucionará todos los problemas del mundo . Pero por favor abre los ojos .

Gracias por el post, me ha parecido enormemente interesante. Sobre todo el párrafo que subraya la importancia de no perder la perspectiva del cambio científico para ser optimistas... y la necesidad de fomentar la importancia de la ciencia entre la población. Cambiando eso es probable que cambie la visión cortoplacista de la política que tanto daño está haciendo a la investigación.
Algo de ese aire también respiramos, por el momento tratamos de involucrar al personal en la ciencia, o al menos de que no parezca en general como algo lejano e incomprensible: en ese ejercicio de comunicación vamos aprendiendo de gente como tú, así que mil gracias.
Cuando digo "nosotros" hablo de la Fundación Ibercivis, plataforma de Ciencia Ciudadana con doble vocación, científica y divulgativa, que descansa en la idea de que la puesta en práctica de un conocimiento colaborativo y compartido es beneficioso para la sociedad. El concepto es tendencia internacional, y ya hay plataformas muy potentes en Europa o USA que utilizan muy bien la conciencia popular sobre la importancia que tiene la ciencia en la vida cotidiana (www.ibercivis.es, y blog de la Fundación). Un muy cordial saludo.

Este artículo me trae a la memoria la célebre obra de Aldous Huxley , titulada "Un Mundo Feliz" como una magnífica referencia al enorme avance de la Ciencia... La futura tecnología será capaz de fabricar la felicidad del ser humano, al que convertirá en una simple cobaya de los grupos de poder. Tal es el hombre-robot del futuro.

Muy interesante. Son varios hilos de los que poder seguir tirando en otros tantos posts.

Nada que ver con el avance del mismo descubrimiento de la vocal U. 
Que como bien dice la canción ante tamaño acontecimiento: 
Ya que parece ser, que hasta ya lo predijo a posteriori, hasta el mismísimo Einstein, tamaña simplificación numérica cuántica: 
Que se produce hasta en la misma naturaleza, no solo humana. Del mismo resultado de la suma de dos números cuánticos: Borriquito como tú, que no sabe ni la U ....
Ya que también todos somos el resultado de la combinación de dos grandes números cuánticos. (0,1) = ( 0, -- ) , (-0- ) , ( --0) , (-0- ) , ( 0, -- ) , ( --0 ) , (-0- ) , ( 0-- ) , (n-a) = , (-0- ) , ( --0) , (-0- ) , ( 0, -- ) , ( --0 ) , (-0- ) , ( 0-- ) , (-0- ) , ( --0) , (-0- ) , ( 0, -- ) , ( --0 ) , (-0- ) , ( 0-- ) , (-0- ) , ( --0) , (-0- ) , ( 0, -- ) , ( --0 ) , (-0- ) , ( 0-- ) , (-0- ) , ( --0) , (-0- ) , ( 0, -- ) , ( --0 ) , (-0- ) , ( 0-- ) , (-0- ) , ( --0) , (-0- ) , ( 0, -- ) , ( --0 ) , (-0- ) , ( 0-- ) , (-0- ) , ( --0) , (-0- ) , ( 0, -- ) , ( --0 ) , (-0- ) , ( 0-- ) = ( 0) % = (1) % . Feliz Cumpleaños. 27/06/2013. También, como no, a todo el mundo.

Buenos y estupendos resturantes de España y del resto del mundo http://www.capitanfood.com

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Sobre el autor

Pere Estupinya

. Soy químico, bioquímico, y un omnívoro de la ciencia, que ya lleva cierto tiempo contándola como excusa para poder aprenderla.
Sígueme en Facebook o a través de mi web pereestupinya.com.

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