En mi opinión para ser sincero este blog no me ha parecido muy buena idea, ya que para hacerlo bien hecho, en cada entrada deberias de informarte en distintas web´s sobre el tema a tratar y después sacar un buen resumen de todo lo leido y tu conclusión...
Pero me temo que debido a la falta de tiempo por estudiar otras asignaturas para los frecuentes exámenes, hacemos las entradas ``a lo rápido´´ copiando y pegando la información de diferentes sitios web´s, y de esta forma no sirve de mucho el blog.
Si el blog lo quisieramos hacer bien entonces si nos llevaría más tiempo y nos influiria en el rendimiento de otras asignaturas, además como sabemos que solo se trata de un 10% pues entonces no le damos demasiada importancia.
Todo esto es uno de los motivos, no quiero decir que sea una mala idea por falta de tiempo que a lo mejor todos podríamos encontrar un hueco de 1 horita y hacerlo bien pero otro de los motivos por los que el blog no me llama la atención es por que no me aporta gran cosa, ya que son datos que no voy a estudiar lo cual quiere decir que no me van a ser muy útiles y se me olvidarán, así que lo veo absurdo. Bueno esto es solo mi opinión, puede que me equivoque o puede que más de uno me de la razón pero espero que sirva de utilidad!
Ciencias Para el Mundo Contemporáneo por Francis Bernal Cabra.
jueves, 7 de junio de 2012
Nanomáquinas
Una nanomáquina es un mecanismo cuya talla se expresa en nanómetros, siendo un nanómetro la milésima parte de un micrómetro o la millonésima parte de un milímetro, y capaz de interactuar con los objetos accesibles a esa escala. Aunque el término también designa cualquier maquinaria microscópica. El dominio de estudio de las nanomáquinas es la nanotecnología. Existen quienes creen que será posible en el futuro construir nanomáquinas capaces de manipular objetos en la escala molecular, de tal modo que sea posible construir moléculas sobre pedido, tal idea se le llama nanotecnología molecular. Aunque ya existen mecanismos y métodos capaces de construir ingenios de talla microscópica (incluso atómica), la idea de una máquina microscópica capaz de ensamblar moléculas sobre pedido es todavía una simple especulación.
La escala en que son utilizadas las nanomáquinas provoca que éstas se elaboren con métodos particulares, y que funcionen con principios fundamentalmente diferentes de la tecnología en la micro y mesoescala. A la escala microscópica, se tornan significativos factores como la tensión superficial y las fuerzas electrostáticas. Y para los mecanismos realmente en la escala de los nanómetros, las fuerzas de Van der Waals o los fenómenos cuánticos.
El primero en sugerir la idea de nanomáquina fue el físico Richard Feynman, en una charla de 1959 titulada "Hay espacio de sobra en el fondo" (There's plenty of room at the bottom), en la cual sugirió un método para poder manipular los átomos y las moléculas de manera "más directa" que la tecnología química o mecánica diponible actualmente. Tal proposición se centraba en la idea de construir maquinaria capaz de crear maquinaria diez veces menor que sí misma, para crear con ella maquinaria que crearía maquinaria otra vez diez veces menor, hasta llegar a la escala molecular, donde la maquinaria ya ensamblase átomos y moléculas. Feynman ya reconocía que las fuerzas relevantes a esa escala serían muy distintas que las que nos afectan a nosotros en nuestra escala macroscópica.
La escala en que son utilizadas las nanomáquinas provoca que éstas se elaboren con métodos particulares, y que funcionen con principios fundamentalmente diferentes de la tecnología en la micro y mesoescala. A la escala microscópica, se tornan significativos factores como la tensión superficial y las fuerzas electrostáticas. Y para los mecanismos realmente en la escala de los nanómetros, las fuerzas de Van der Waals o los fenómenos cuánticos.
El primero en sugerir la idea de nanomáquina fue el físico Richard Feynman, en una charla de 1959 titulada "Hay espacio de sobra en el fondo" (There's plenty of room at the bottom), en la cual sugirió un método para poder manipular los átomos y las moléculas de manera "más directa" que la tecnología química o mecánica diponible actualmente. Tal proposición se centraba en la idea de construir maquinaria capaz de crear maquinaria diez veces menor que sí misma, para crear con ella maquinaria que crearía maquinaria otra vez diez veces menor, hasta llegar a la escala molecular, donde la maquinaria ya ensamblase átomos y moléculas. Feynman ya reconocía que las fuerzas relevantes a esa escala serían muy distintas que las que nos afectan a nosotros en nuestra escala macroscópica.
martes, 5 de junio de 2012
Materiales y Materias Primas
MATERIAS PRIMAS:
Son los recursos naturales a partir de los que obtenemos los materiales que empleamos en la actividad técnica, como por ejemplo animales (seda, pieles, etc) vegetales (madera, corcho, algodón, etc) y minerales (arcilla, arena, marmol,etc)
MATERIALES:
Son las materias primas transformadas mediante procesos Físicos y/o químicos, que son utillizados para fabricar productos. Ejemplos de materiales son los tableros de madera, el plastico, láminas de metal, etc
PRODUCTOS TECNOLÓGICOS
Los productos tecnológicos son ya los objeto construidos para satisfacer las necesidades del ser humano. Una mesa, un vestido, una viga, etc.-
PROCESO
El proceso consta de las siguientes etapas :
1° Se extrae la materia prima
2° Posteriormente se convierte en um material
3° Con los materiales construimos el producto tecnológico
TIPOS DE MATERIALES TECNOLÓGICOS
Entre los materiales más utilizados para elaborar productos, destacan:
-La madera
-Los plásticos
-Los metales
-Los petreos
-Los cerámicos
-Los textiles
Son los recursos naturales a partir de los que obtenemos los materiales que empleamos en la actividad técnica, como por ejemplo animales (seda, pieles, etc) vegetales (madera, corcho, algodón, etc) y minerales (arcilla, arena, marmol,etc)
MATERIALES:
Son las materias primas transformadas mediante procesos Físicos y/o químicos, que son utillizados para fabricar productos. Ejemplos de materiales son los tableros de madera, el plastico, láminas de metal, etc
PRODUCTOS TECNOLÓGICOS
Los productos tecnológicos son ya los objeto construidos para satisfacer las necesidades del ser humano. Una mesa, un vestido, una viga, etc.-
PROCESO
El proceso consta de las siguientes etapas :
1° Se extrae la materia prima
2° Posteriormente se convierte en um material
3° Con los materiales construimos el producto tecnológico
TIPOS DE MATERIALES TECNOLÓGICOS
Entre los materiales más utilizados para elaborar productos, destacan:
-La madera
-Los plásticos
-Los metales
-Los petreos
-Los cerámicos
-Los textiles
Propiedades de los Materiales
Propiedades de los materiales:
1-Propiedades física:
Estas propiedades se ponen de manifiesto ante estímulos como la electricidad, la luz, el calor o la aplicación de fuerzas.
Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas de los materiales se refieren a la capacidad de los mismos de resistir acciones de cargas o fuerzas. Podemos decir que las propiedades mecánicas se clasifican en: Por acción:
-Estáticas: las cargas o fuerzas actúan constantemente o creciendo poco a poco.
-Dinámicas: las cargas o fuerzas actúan momentáneamente, tienen carácter de choque.
-Cíclicas o de signo variable: las cargas varían por valor, por sentido o por ambos simultáneamente.
Las propiedades mecánicas principales son: dureza, resistencia, elasticidad, plasticidad y resiliencia, aunque también podrían considerarse entre estas a la fatiga y la fluencia (creep).
-Cohesión: Resistencia de los átomos a separarse unos de otros.
-Plasticidad: Capacidad de un material a deformarse ante la acción de una carga, permaneciendo la deformación al retirarse la misma. Es decir es una deformación permanente e irreversible.
-Maleabilidad: Facilidad a deformarse en láminas. Es una variación plástica ante la aplicación de carga o fuerza.
-Ductilidad: Facilidad a deformarse en hilos.
-Dureza: es la resistencia de un cuerpo a ser rayado por otro. Opuesta a duro es blando. El diamante es duro porque es difícil de rayar. Es la capacidad de oponer resistencia a la deformación superficial por uno mas duro.
-Resistencia: se refiere a la propiedad que presentan los materiales para soportar las diversas fuerzas. Es la oposición al cambio de forma y a la separación, es decir a la destrucción por acción de fuerzas o cargas.
Ductilidad: se refiere a la propiedad que presentan los materiales de deformarse sin romperse obteniendo hilos.
-Maleabilidad: se refiere a la propiedad que presentan los materiales de deformarse sin romperse obteniendo láminas.
-Elasticidad: se refiere a la propiedad que presentan los materiales de volver a su estado inicial cuando se aplica una fuerza sobre él. La deformación recibida ante la acción de una fuerza o carga no es permanente, volviendo el material a su forma original al retirarse la carga.
-Higroscopicidad: se refiere a la propiedad de absorber o exhalar el agua
-Hendibilidad: es la propiedad de partirse en el sentido de las fibras o láminas (si tiene).
-Resiliencia: es la capacidad de oponer resistencia a la destrucción por carga dinámica.
Propiedades ópticas
Los materiales pueden ser:
-Opacos: no dejan pasar la luz.
-Transparentes: dejan pasar la luz.
-Traslúcidos: dejan pasar parte de la luz.
Propiedades acústicas
Materiales transmisores o aislantes del sonido.
Propiedades eléctricas
Materiales conductores o dieléctricos
Propiedades térmicas
Materiales conductores o aislantes térmicos. Las propiedades térmicas determinan el comportamiento de los materiales frente al calor. * Conductividad térmica: es la propiedad de los materiales de transmitir el calor, produciéndose, lógicamente una sensación de frío al tocarlos. Un material puede ser buen conductor térmico o malo.
-Fusibilidad: facilidad con que un material puede fundirse.
-Soldabilidad: facilidad de un material para poder soldarse consigo mismo o con otro material. Lógicamente los materiales con buena fusibilidad suelen tener buena soldabilidad.
-Punto de fusión
Propiedades magnéticas
Materiales magnéticos. En física se denomina permeabilidad magnética a la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través de sí los campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la intensidad de campo magnético existente y la inducción magnética que aparece en el interior de dicho material.
2-Propiedades físico-químicas y tecnológicas
Resistencia a la Corrosión
Aleabilidad
Reducción
Reutilización
Reciclabilidad
Colabilidad
Conformabilidad
1-Propiedades física:
Estas propiedades se ponen de manifiesto ante estímulos como la electricidad, la luz, el calor o la aplicación de fuerzas.
Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas de los materiales se refieren a la capacidad de los mismos de resistir acciones de cargas o fuerzas. Podemos decir que las propiedades mecánicas se clasifican en: Por acción:
-Estáticas: las cargas o fuerzas actúan constantemente o creciendo poco a poco.
-Dinámicas: las cargas o fuerzas actúan momentáneamente, tienen carácter de choque.
-Cíclicas o de signo variable: las cargas varían por valor, por sentido o por ambos simultáneamente.
Las propiedades mecánicas principales son: dureza, resistencia, elasticidad, plasticidad y resiliencia, aunque también podrían considerarse entre estas a la fatiga y la fluencia (creep).
-Cohesión: Resistencia de los átomos a separarse unos de otros.
-Plasticidad: Capacidad de un material a deformarse ante la acción de una carga, permaneciendo la deformación al retirarse la misma. Es decir es una deformación permanente e irreversible.
-Maleabilidad: Facilidad a deformarse en láminas. Es una variación plástica ante la aplicación de carga o fuerza.
-Ductilidad: Facilidad a deformarse en hilos.
-Dureza: es la resistencia de un cuerpo a ser rayado por otro. Opuesta a duro es blando. El diamante es duro porque es difícil de rayar. Es la capacidad de oponer resistencia a la deformación superficial por uno mas duro.
-Resistencia: se refiere a la propiedad que presentan los materiales para soportar las diversas fuerzas. Es la oposición al cambio de forma y a la separación, es decir a la destrucción por acción de fuerzas o cargas.
Ductilidad: se refiere a la propiedad que presentan los materiales de deformarse sin romperse obteniendo hilos.
-Maleabilidad: se refiere a la propiedad que presentan los materiales de deformarse sin romperse obteniendo láminas.
-Elasticidad: se refiere a la propiedad que presentan los materiales de volver a su estado inicial cuando se aplica una fuerza sobre él. La deformación recibida ante la acción de una fuerza o carga no es permanente, volviendo el material a su forma original al retirarse la carga.
-Higroscopicidad: se refiere a la propiedad de absorber o exhalar el agua
-Hendibilidad: es la propiedad de partirse en el sentido de las fibras o láminas (si tiene).
-Resiliencia: es la capacidad de oponer resistencia a la destrucción por carga dinámica.
Propiedades ópticas
Los materiales pueden ser:
-Opacos: no dejan pasar la luz.
-Transparentes: dejan pasar la luz.
-Traslúcidos: dejan pasar parte de la luz.
Propiedades acústicas
Materiales transmisores o aislantes del sonido.
Propiedades eléctricas
Materiales conductores o dieléctricos
Propiedades térmicas
Materiales conductores o aislantes térmicos. Las propiedades térmicas determinan el comportamiento de los materiales frente al calor. * Conductividad térmica: es la propiedad de los materiales de transmitir el calor, produciéndose, lógicamente una sensación de frío al tocarlos. Un material puede ser buen conductor térmico o malo.
-Fusibilidad: facilidad con que un material puede fundirse.
-Soldabilidad: facilidad de un material para poder soldarse consigo mismo o con otro material. Lógicamente los materiales con buena fusibilidad suelen tener buena soldabilidad.
-Punto de fusión
Propiedades magnéticas
Materiales magnéticos. En física se denomina permeabilidad magnética a la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través de sí los campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la intensidad de campo magnético existente y la inducción magnética que aparece en el interior de dicho material.
2-Propiedades físico-químicas y tecnológicas
Resistencia a la Corrosión
Aleabilidad
Reducción
Reutilización
Reciclabilidad
Colabilidad
Conformabilidad
El Petróleo
El petróleo es la fuente de energía más importante en la actualidad; además es materia prima en numerosos procesos de la industria química. El origen del petróleo es similar al del carbón . En ambos casos, se hallan en las rocas sedimentarias, pero el petróleo procede de la descomposición de materia orgánica (especialmente restos de animales u grandes masa de placton en un medio marino). Su explotación es un proceso costoso que sólo está al alcance de grandes empresas.
El petróleo es un recurso fósil que se emplea como energía primaria; sustituyó al carbón que era la fuente principal de energía a finales del siglo XIX. El porcentaje respecto del total de la energía primaria consumida, en un país industrializado, ha ido aumentando desde principios de siglo hasta hace poco años. La crisis del petróleo, en 1973, motivada por la alarmante subida del precio del petróleo decretada por la OPEP (Organización de Países Exportadores de Petróleo), ha estabilizado el consumo, consiguiendo incluso que varios países diversifiquen su dependencia energética y hagan descender las cifras de las importaciones de petróleo.
El petróleo es un líquido de color oscuro, aspecto aceitoso, olor fuerte y densidad comprendida entre 0´8 y 0´95. Está formado por una mezcla de hidrocarburos.
El petróleo se origina de una materia prima formada principalmente por detrito de organismos vivos acuáticos, vegetales y animales, que vivían en los mares, las lagunas o las desembocaduras de los ríos, en las cercanías del mar. El petróleo se encuentra únicamente en los medios de origen sedimentario. La materia orgánica se deposita y se va cubriendo por sedimentos; al quedar cada vez a mayor profundidad, se transforma en hidrocarburos, proceso que según las recientes teorías, es una degradación producida por bacterias aerobias primero y anaerobias luego. Estas reacciones desprenden oxígeno, nitrógeno y azufre, que forma parte de los compuestos volátiles de los hidrocarburos. A medida que los sedimentos se hacen compactos por efectos de presión, se forma la "roca madre". Posteriormente, por fenómenos de "migración", el petróleo pasa a impregnar arenas o rocas más porosas y más permeables (areniscas, calizas fisuradas, dolomías), llamadas "rocas almacén ", y en las cuales el petróleo se concentra, y permanece en ellas si encuentra alguna trampa que impida la migración hasta la superficie donde se oxida y volatiliza.
El petróleo es un recurso fósil que se emplea como energía primaria; sustituyó al carbón que era la fuente principal de energía a finales del siglo XIX. El porcentaje respecto del total de la energía primaria consumida, en un país industrializado, ha ido aumentando desde principios de siglo hasta hace poco años. La crisis del petróleo, en 1973, motivada por la alarmante subida del precio del petróleo decretada por la OPEP (Organización de Países Exportadores de Petróleo), ha estabilizado el consumo, consiguiendo incluso que varios países diversifiquen su dependencia energética y hagan descender las cifras de las importaciones de petróleo.
El petróleo es un líquido de color oscuro, aspecto aceitoso, olor fuerte y densidad comprendida entre 0´8 y 0´95. Está formado por una mezcla de hidrocarburos.
El petróleo se origina de una materia prima formada principalmente por detrito de organismos vivos acuáticos, vegetales y animales, que vivían en los mares, las lagunas o las desembocaduras de los ríos, en las cercanías del mar. El petróleo se encuentra únicamente en los medios de origen sedimentario. La materia orgánica se deposita y se va cubriendo por sedimentos; al quedar cada vez a mayor profundidad, se transforma en hidrocarburos, proceso que según las recientes teorías, es una degradación producida por bacterias aerobias primero y anaerobias luego. Estas reacciones desprenden oxígeno, nitrógeno y azufre, que forma parte de los compuestos volátiles de los hidrocarburos. A medida que los sedimentos se hacen compactos por efectos de presión, se forma la "roca madre". Posteriormente, por fenómenos de "migración", el petróleo pasa a impregnar arenas o rocas más porosas y más permeables (areniscas, calizas fisuradas, dolomías), llamadas "rocas almacén ", y en las cuales el petróleo se concentra, y permanece en ellas si encuentra alguna trampa que impida la migración hasta la superficie donde se oxida y volatiliza.
martes, 29 de mayo de 2012
Reciclar Materiales Plásticos
Fases del reciclaje
A)Recolección:
Todo sistema de recolección diferenciada que se implemente descansa en un principio fundamental, que es la separación, en el hogar, de los residuos en dos grupos básicos: residuos orgánicos por un lado e inorgánicos por otro; en la bolsa de los residuos orgánicos irían los restos de comida, de jardín, y en la otra bolsa los metales, madera, plásticos, vidrio, aluminio. Estas dos bolsas se colacarán en la vía pública y serán recolectadas en forma diferenciada, permitiendo así que se encaucen hacia sus respectivas formas de tratamiento.
B)Centro de reciclado:
Aquí se reciben los residuos plásticos mixtos compactados en fardos que son almacenados a la interperie. Existen limitaciones para el almacenamiento prolongado en estas condiciones, ya que la radiación ultravioleta puede afectar a la estructura del material, razón por la cual se aconseja no tener el material expuesto más de tres meses.
C)Clasificación:
Luego de la recepción se efectúa una clasificación de los productos por tipo de plástico y color. Si bien esto puede hacerse manualmente, se han desarrollado tecnologías de clasificación automática, que se están utilizando en países desarrollados. Este proceso se ve facilitado si existe una entrega diferenciada de este material, lo cual podría hacerse con el apoyo y promoción por parte de los municipios.
Las principales ventajas de la reducción en la fuente:
-Disminuye la cantidad de residuos; es mejor no producir residuos que resolver qué hacer con ellos.
-Ayuda a que los rellenos sanitarios no se saturen rápidamente.
-Se ahorran recursos naturales -energía y materia prima- y recursos financieros.
-La reducción en la fuente aminora la polución y el efecto invernadero. Requiere menos energía transportar materiales más livianos. Menos energía significa menos combustible quemado, lo que implica a su vez menor agresión al ambiente.
A)Recolección:
Todo sistema de recolección diferenciada que se implemente descansa en un principio fundamental, que es la separación, en el hogar, de los residuos en dos grupos básicos: residuos orgánicos por un lado e inorgánicos por otro; en la bolsa de los residuos orgánicos irían los restos de comida, de jardín, y en la otra bolsa los metales, madera, plásticos, vidrio, aluminio. Estas dos bolsas se colacarán en la vía pública y serán recolectadas en forma diferenciada, permitiendo así que se encaucen hacia sus respectivas formas de tratamiento.
B)Centro de reciclado:
Aquí se reciben los residuos plásticos mixtos compactados en fardos que son almacenados a la interperie. Existen limitaciones para el almacenamiento prolongado en estas condiciones, ya que la radiación ultravioleta puede afectar a la estructura del material, razón por la cual se aconseja no tener el material expuesto más de tres meses.
C)Clasificación:
Luego de la recepción se efectúa una clasificación de los productos por tipo de plástico y color. Si bien esto puede hacerse manualmente, se han desarrollado tecnologías de clasificación automática, que se están utilizando en países desarrollados. Este proceso se ve facilitado si existe una entrega diferenciada de este material, lo cual podría hacerse con el apoyo y promoción por parte de los municipios.
Las principales ventajas de la reducción en la fuente:
-Disminuye la cantidad de residuos; es mejor no producir residuos que resolver qué hacer con ellos.
-Ayuda a que los rellenos sanitarios no se saturen rápidamente.
-Se ahorran recursos naturales -energía y materia prima- y recursos financieros.
-La reducción en la fuente aminora la polución y el efecto invernadero. Requiere menos energía transportar materiales más livianos. Menos energía significa menos combustible quemado, lo que implica a su vez menor agresión al ambiente.
Videos de los procesos de fabricación del plástico
Moldeo por inyección
Moldeo por extrusión y soplado
Moldeo por compresión
Fabricación de plásticos por Soplado
El moldeo por soplado es un proceso utilizado para fabricar piezas de plástico huecas gracias a la expansión del material. Esto se consigue por medio de la presión que ejerce el aire en las paredes de la preforma, si se trata de inyección-soplado, o del párison, si hablamos de extrusión-soplado.
Este proceso se compone de varias fases, la primera es la obtención del material a soplar, después viene la fase de soplado que se realiza en el molde que tiene la geometría final, puede haber una fase intermedia entre las dos anteriores para calentar el material si fuera necesario, seguidamente se enfría la pieza y por último se expulsa. Para facilitar el enfriamiento de la pieza los moldes están provistos de un sistema de refrigeración así se incrementa el nivel productivo.
Este proceso se compone de varias fases, la primera es la obtención del material a soplar, después viene la fase de soplado que se realiza en el molde que tiene la geometría final, puede haber una fase intermedia entre las dos anteriores para calentar el material si fuera necesario, seguidamente se enfría la pieza y por último se expulsa. Para facilitar el enfriamiento de la pieza los moldes están provistos de un sistema de refrigeración así se incrementa el nivel productivo.
Fabricación de plásticos por Compresión
En el moldeo por compresión se emplean fuerzas considerables para comprimir una cantidad medida de polímero dándole forma entre moldes calientes.
El moldeo por compresión se usa principalmente para plásticos termo-estables. Las piezas moldeadas tienen un acabado de primera calidad, haciendo falta solamente quitar la rebaba que pueda quedar en las uniones de las diferentes partes de los moldes.
Los accesorios eléctricos, mangos de cazos y cubiertos, tapones de botellas y asientos de inodoros son solamente unos cuantos de los múltiples productos que se fabrican de esta forma.
El fenol, la urea y la melanina son materiales típicos de moldeo por compresión.
El moldeo por compresión se usa principalmente para plásticos termo-estables. Las piezas moldeadas tienen un acabado de primera calidad, haciendo falta solamente quitar la rebaba que pueda quedar en las uniones de las diferentes partes de los moldes.
Los accesorios eléctricos, mangos de cazos y cubiertos, tapones de botellas y asientos de inodoros son solamente unos cuantos de los múltiples productos que se fabrican de esta forma.
El fenol, la urea y la melanina son materiales típicos de moldeo por compresión.
Fabricación de plásticos por Extrusión
En el moldeo por extrusión se utiliza un transportador de tornillo helicoidal. El polímero es transportado desde la tolva, a través de la cámara de calentamiento, hasta la boca de descarga, en una corriente continua. A partir de gránulos sólidos, el polímero emerge de la matriz de extrusión en un estado blando. Como la abertura de la boca de la matriz tiene la forma del producto que se desea obtener, el proceso es continuo. Posteriormente se corta en la medida adecuada.
Fabricación de plásticos por Inyección
Un émbolo o pistón de inyección se mueve rápidamente hacia adelante y hacia atrás para empujar el plástico ablandado por el calor a través del espacio existente entre las paredes del cilindro y una pieza recalentada y situada en el centro de aquél. Esta pieza central se emplea, dada la pequeña conductividad térmica de los plásticos, de forma que la superficie de calefacción del cilindro es grande y el espesor de la capa plástica calentada es pequeño. Bajo la acción combinada del calor y la presión ejercida por el pistón de inyección, el polímero es lo bastante fluido como para llegar al molde frío donde toma forma la pieza en cuestión. El polímero estará lo suficiente fluido como para llenar el molde frío. Pasado un tiempo breve dentro del molde cerrado, el plástico solidifica, el molde se abre y la pieza es removida. El ritmo de producción es muy rápido, de escasos segundos.
viernes, 18 de mayo de 2012
Microscopios de efecto túnel
Un microscopio de efecto túnel (STM por sus siglas en inglés) es un instrumento para tomar imágenes de superficies a nivel atómico. Su desarrollo en 1981 hizo ganar a sus inventores, Gerd Binnig y Heinrich Rohrer (de IBM Zürich), el Premio Nobel de Física en 1986. Para un STM, se considera que una buena resolución es 0.1 nm de resolución lateral y 0.01 nm de resolución de profundidad. Con esta resolución, los átomos individuales dentro de los materiales son rutinariamente visualizados y manipulados. El STM puede ser usado no solo en ultra alto vacío, sino que también en aire, agua, y varios otros líquidos o gases del ambiente, y a temperaturas que abarcan un rango desde casi cero Kelvin hasta unos pocos cientos de grados Celsius.
El STM está basado en el concepto de efecto túnel. Cuando una punta conductora es colocada muy cerca de la superficie a ser examinada, una corriente de polarización (diferencia de voltaje) aplicada entre las dos puede permitir a los electrones pasar al otro lado mediante efecto túnel a través del vacío entre ellas. La resultante corriente de tunelización es una función de la posición de la punta, el voltaje aplicado y la densidad local de estados (LDOS por sus siglas en inglés) de la muestra. La información es adquirida monitoreando la corriente conforme la posición de la punta escanea a través de la superficie, y es usualmente desplegada en forma de imagen. La microscopía de efecto túnel puede ser una técnica desafiante, ya que requiere superficies extremadamente limpias y estables, puntas afiladas, excelente control de vibraciones, y electrónica sofisticada.
El STM está basado en el concepto de efecto túnel. Cuando una punta conductora es colocada muy cerca de la superficie a ser examinada, una corriente de polarización (diferencia de voltaje) aplicada entre las dos puede permitir a los electrones pasar al otro lado mediante efecto túnel a través del vacío entre ellas. La resultante corriente de tunelización es una función de la posición de la punta, el voltaje aplicado y la densidad local de estados (LDOS por sus siglas en inglés) de la muestra. La información es adquirida monitoreando la corriente conforme la posición de la punta escanea a través de la superficie, y es usualmente desplegada en forma de imagen. La microscopía de efecto túnel puede ser una técnica desafiante, ya que requiere superficies extremadamente limpias y estables, puntas afiladas, excelente control de vibraciones, y electrónica sofisticada.
martes, 15 de mayo de 2012
Nanotecnología: Nanomateriales y Nanotubos
La Nanotecnología
La nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micrómetro, es decir, a nivel de átomos y moléculas (nanomateriales). Lo más habitual es que tal manipulación se produzca en un rango de entre uno y cien nanómetros. Se tiene una idea de lo pequeño que puede ser un nanobot sabiendo que un nanobot de unos 50 nm tiene el tamaño de 5 capas de moléculas o átomos -depende de qué esté hecho el nanobot-.
Nano es un prefijo griego que indica una medida (10-9 = 0,000 000 001), no un objeto; de manera que la nanotecnología se caracteriza por ser un campo esencialmente multidisciplinar, y cohesionado exclusivamente por la escala de la materia con la que trabaja.
La nanotecnología comprende el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nanoescala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nanoescala. Cuando se manipula la materia a escala tan minúscula, presenta fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, los científicos utilizan la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas.
Los Nanomateriales
Los nanomateriales son materiales con propiedades morfológicas más pequeñas que un micrómetro en al menos una dimensión. A pesar del hecho de que no hay consenso sobre el tamaño mínimo o máximo de un nanomaterial, algunos autores restringen su tamaño de 1 a 100 nm, una definición lógica situaría la nanoescala entre la microescala (1 micrómetro) y la escala atómica/molecular (alrededor de 0.2 nanómetros).
Los Nanotubos
En química, se denominan nanotubos a estructuras tubulares cuyo diámetro es del tamaño del nanómetro. Existen nanotubos de muchos materiales, tales como silicio o nitruro de boro pero, generalmente, el término se aplica a los nanotubos de carbono.
Los nanotubos de carbono son una forma alotrópica del carbono, como el diamante, el grafito o los fulerenos. Su estructura puede considerarse procedente de una lámina de grafito enrolladas sobre sí misma. Dependiendo del grado de enrollamiento, y la manera como se conforma la lámina original, el resultado puede llevar a nanotubos de distinto diámetro y geometría interna. Estos tubos, conformados como si los extremos de un folio se uniesen por sus extremos formando un canuto, se denominan nanotubos monocapa o de pared simple. Existen, también, nanotubos cuya estructura se asemeja a la de una serie de tubos concéntricos, incluidos unos dentro de otros, a modo de muñecas matrioskas y, lógicamente, de diámetros crecientes desde el centro a la periferia. Estos son los nanotubos multicapa. Se conocen derivados en los que el tubo está cerrado por media esfera de fulereno, y otros que no están cerrados.
Están siendo estudiados activamente, como los fulerenos, por su interés fundamental para la química y por sus aplicaciones tecnológicas. Es, por ejemplo, el primer material conocido por la humanidad capaz, en teoría, de sustentar indefinidamente su propio peso suspendido sobre nuestro planeta. Teóricamente permitiría construir un ascensor espacial, debido a que para ello se necesita un material con una fuerza tensil de 100 GPa y se calcula que los nanotubos de carbono tienen una fuerza tensil de 200 GPa .
Los nanotubos suelen presentar una elevada relación longitud/radio, ya que el radio suele ser inferior a un par de nanómetros y, sin embargo, la longitud puede
llegar a ser incluso de 105 nm. Debido a esta característica se pueden considerar como unidimensionales.
Fullereno
Los fullerenos (a veces escrito fulerenos) son la tercera forma más estable del carbono, tras el diamante y el grafito. El primer fullereno se descubrió en 1985 y se han vuelto populares entre los químicos, tanto por su belleza estructural como por su versatilidad para la síntesis de nuevos compuestos, ya que se presentan en forma de balon de soccer, esferas, elipsoides o cilindros. Los fullerenos esféricos reciben a menudo el nombre de buckyesferas y los cilíndricos el de buckytubos o nanotubos. Reciben este nombre de Buckminster Fuller, que empleó con éxito la cúpula geodésica en la arquitectura.
El fullereno más conocido es el buckminsterfullereno. Se trata de un fullereno formado por 60 átomos de carbono (C60), en el que ninguno de los pentágonos que lo componen comparten un borde; si los pentágonos tienen una arista en común, la estructura estará desestabilizada. La estructura de C60 es la de una figura geométrica truncada y se asemeja a un balón de fútbol (domo geodésico), constituido por 20 hexágonos y 12 pentágonos, con un átomo de carbono en cada una de las esquinas de los hexágonos y un enlace a lo largo de cada arista. El nombre de buckminsterfullereno viene de Richard Buckminster Fuller con motivo a una similitud de la molécula con una de las construcciones del mencionado arquitecto.
Otros Fullerenos
El fullereno C20 es el más pequeño de todos, no tiene hexágonos, sólo 12 pentágonos, mientras que el C70, tiene 12 pentágonos al igual que el buckminsterfullereno, pero tiene más hexágonos, y su forma en este caso se asemeja un balón de rugby. Un nanotubo es una sustancia integrada por fullerenos polimerizados, en los que los átomos de carbono a partir de un determinado punto enlazan con los átomos de carbono de otro fullereno.
Los fullerenos cilíndricos pueden formar estructuras más complejas, asociándose entre sí y formando nanotubos.
La nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micrómetro, es decir, a nivel de átomos y moléculas (nanomateriales). Lo más habitual es que tal manipulación se produzca en un rango de entre uno y cien nanómetros. Se tiene una idea de lo pequeño que puede ser un nanobot sabiendo que un nanobot de unos 50 nm tiene el tamaño de 5 capas de moléculas o átomos -depende de qué esté hecho el nanobot-.
Nano es un prefijo griego que indica una medida (10-9 = 0,000 000 001), no un objeto; de manera que la nanotecnología se caracteriza por ser un campo esencialmente multidisciplinar, y cohesionado exclusivamente por la escala de la materia con la que trabaja.
La nanotecnología comprende el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nanoescala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nanoescala. Cuando se manipula la materia a escala tan minúscula, presenta fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, los científicos utilizan la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas.
Los Nanomateriales
Los nanomateriales son materiales con propiedades morfológicas más pequeñas que un micrómetro en al menos una dimensión. A pesar del hecho de que no hay consenso sobre el tamaño mínimo o máximo de un nanomaterial, algunos autores restringen su tamaño de 1 a 100 nm, una definición lógica situaría la nanoescala entre la microescala (1 micrómetro) y la escala atómica/molecular (alrededor de 0.2 nanómetros).
Los Nanotubos
En química, se denominan nanotubos a estructuras tubulares cuyo diámetro es del tamaño del nanómetro. Existen nanotubos de muchos materiales, tales como silicio o nitruro de boro pero, generalmente, el término se aplica a los nanotubos de carbono.
Los nanotubos de carbono son una forma alotrópica del carbono, como el diamante, el grafito o los fulerenos. Su estructura puede considerarse procedente de una lámina de grafito enrolladas sobre sí misma. Dependiendo del grado de enrollamiento, y la manera como se conforma la lámina original, el resultado puede llevar a nanotubos de distinto diámetro y geometría interna. Estos tubos, conformados como si los extremos de un folio se uniesen por sus extremos formando un canuto, se denominan nanotubos monocapa o de pared simple. Existen, también, nanotubos cuya estructura se asemeja a la de una serie de tubos concéntricos, incluidos unos dentro de otros, a modo de muñecas matrioskas y, lógicamente, de diámetros crecientes desde el centro a la periferia. Estos son los nanotubos multicapa. Se conocen derivados en los que el tubo está cerrado por media esfera de fulereno, y otros que no están cerrados.
Están siendo estudiados activamente, como los fulerenos, por su interés fundamental para la química y por sus aplicaciones tecnológicas. Es, por ejemplo, el primer material conocido por la humanidad capaz, en teoría, de sustentar indefinidamente su propio peso suspendido sobre nuestro planeta. Teóricamente permitiría construir un ascensor espacial, debido a que para ello se necesita un material con una fuerza tensil de 100 GPa y se calcula que los nanotubos de carbono tienen una fuerza tensil de 200 GPa .
Los nanotubos suelen presentar una elevada relación longitud/radio, ya que el radio suele ser inferior a un par de nanómetros y, sin embargo, la longitud puede
llegar a ser incluso de 105 nm. Debido a esta característica se pueden considerar como unidimensionales.
Fullereno
Los fullerenos (a veces escrito fulerenos) son la tercera forma más estable del carbono, tras el diamante y el grafito. El primer fullereno se descubrió en 1985 y se han vuelto populares entre los químicos, tanto por su belleza estructural como por su versatilidad para la síntesis de nuevos compuestos, ya que se presentan en forma de balon de soccer, esferas, elipsoides o cilindros. Los fullerenos esféricos reciben a menudo el nombre de buckyesferas y los cilíndricos el de buckytubos o nanotubos. Reciben este nombre de Buckminster Fuller, que empleó con éxito la cúpula geodésica en la arquitectura.
El fullereno más conocido es el buckminsterfullereno. Se trata de un fullereno formado por 60 átomos de carbono (C60), en el que ninguno de los pentágonos que lo componen comparten un borde; si los pentágonos tienen una arista en común, la estructura estará desestabilizada. La estructura de C60 es la de una figura geométrica truncada y se asemeja a un balón de fútbol (domo geodésico), constituido por 20 hexágonos y 12 pentágonos, con un átomo de carbono en cada una de las esquinas de los hexágonos y un enlace a lo largo de cada arista. El nombre de buckminsterfullereno viene de Richard Buckminster Fuller con motivo a una similitud de la molécula con una de las construcciones del mencionado arquitecto.
Otros Fullerenos
El fullereno C20 es el más pequeño de todos, no tiene hexágonos, sólo 12 pentágonos, mientras que el C70, tiene 12 pentágonos al igual que el buckminsterfullereno, pero tiene más hexágonos, y su forma en este caso se asemeja un balón de rugby. Un nanotubo es una sustancia integrada por fullerenos polimerizados, en los que los átomos de carbono a partir de un determinado punto enlazan con los átomos de carbono de otro fullereno.
Los fullerenos cilíndricos pueden formar estructuras más complejas, asociándose entre sí y formando nanotubos.
martes, 8 de mayo de 2012
Evolución historica de los metales en el Paleolítico
Los metales en la historia
El paso entre el paleolítico y el neolítico es considerado un paso relevante en el desarrollo de la especie humana. Es en esta etapa en la que el ser humano se fue haciendo capaz de construir espacios urbanos cerca de las fuentes de agua, aprendió a cultivar la tierra y a domesticar animales. Al final del paleolítico, el ser humano descubre los metales, que dieron un importante impulso a su desarrollo, marcando el paso de la Edad de Piedra
a la Edad de los Metales.
El descubrimiento y la utilización de los metales fue uno de los acontecimientos más influyentes en el desarrollo cultural de la humanidad. A fines del paleolítico, hacia el año 4.000 a.C., en el cercano oriente, el ser humano descubrió los metales, dando inicio a la edad de los metales. En un comienzo, fue mezclando elementos como la madera, el marfil, la piedra y la arcilla con diversos metales, lo que le permitió perfeccionar la elaboración de sus adornos, utensilios, herramientas e implementos de caza, reemplazando a la manufactura lítica de instrumentos, como hachas, puntas de flecha, cuchillos, etc.
La utilización de los metales, y las consecuencias que ella trajo al desarrollo de los asentamientos humanos, marcó el fin de la Edad de Piedra y el inicio de la Edad de los Metales, dos grandes periodos de la prehistoria.
Edad de Cobre
No se sabe con exactitud cuál fue el primer metal trabajado, pero el más importante y difundido fue el cobre. Al parecer, el proceso de trabajar los metales, fue descubierto al mismo tiempo que se controlaba el uso del fuego y se descubrían sus posibilidades. Comienza, de esta forma, la metalurgia del cobre a través del fuego y, junto con esto, aparece el cultivo con arado y surgen las primeras poblaciones.
Edad de Bronce
La edad de bronce se inicia cuando las sociedades más complejas que fueron emergiendo y consolidándose idearon combinar el cobre con el estaño, resultando el bronce. Este período se prolongó en Europa occidental desde el 2.000 hasta el 1.000 a. C.
El bronce alcanzaría un notable auge, pues las más diversas sociedades de la Antigüedad lo tuvieron como su metal preferido, tanto para la ornamentación como para sus instrumentos y utensilios cotidianos.
Este periodo se distingue por la metalurgia de bronce y por el nacimiento del comercio a partir del descubrimiento de la rueda, lo que permitió el perfeccionamiento de los medios de transporte. La rueda fue utilizada en el arado, impulsando la agricultura.
Edad de Hierro
Luego de la Edad de Bronce, comienza la denominada Edad del Hierro. En este periodo, los avances en metalurgia alcanzaron niveles insospechados y, dado que el hierro es un metal difícil de trabajar, sólo pudo desarrollarse en sociedades más complejas.
Al agotarse las materias primas para obtener el bronce, fue necesario utilizar el hierro, el cual se encontraba en pequeños fragmentos diseminados en el suelo.
La mayor ventaja del hierro sobre el bronce residía en el hecho de que los filones para extraer el mineral eran mucho más abundantes y, por tanto, más económicos en comparación con el bronce. No era necesaria aleación alguna y constituía un material muy adecuado para la fabricación de sierras, hachas, azuelas y clavos.
El trabajo del hierro es muy difícil y necesita elevadas temperaturas. La industria siderúrgica comenzó humildemente, produciendo primero objetos de adorno y más tarde útiles de labranza e instrumentos de paz (como ejes de carro, cadenas, etc.). Durante un tiempo se continuó fabricando armas de bronce. Cuando se tuvo armas y útiles de trabajo de hierro, se abrieron para el ser humano tiempos nuevos, modos de vivir diferentes de los pasados. La metalurgia del hierro implicaba la necesidad de ser un pueblo adelantado, con ordenamiento social y estatal, pues era necesario el trabajo en grupo. Los pueblos del cercano Oriente y del mediterráneo lo usaron para la fabricación de armas, moldes, escudos, monedas, vasijas y joyas, como las encontradas en las tumbas egipcias. Se destacan, en esta edad, las espadas, que primero fueron de bronce y posteriormente de hierro, y las fíbulas (hebillas, imperdibles), que reemplazaron a las grandes agujas de la cultura de los campos de urnas.
martes, 24 de abril de 2012
El origen del Sistema Solar
La formación del Sistema Solar
Hace unos seis mil millones de años, la zona conocida como El Sistema Solar era una nube de Hidrógeno con un poco de Helio y algunos rastros de otros elementos.
Debido a la atracción gravitatoria esa nube de gas comenzó a aglomerarse en el centro. Conforme la materia caía hacia el interior de la nube la presión fue haciéndose cada vez más grande. Al mismo tiempo, como los átomos llevaban un movimiento propio antes de comenzar a caer, la nube comenzó a girar sobre sí misma. Los remolinos de la caida de nubes de gas se formaban en todas las direcciones pero el choque entre unas y otras corrientes hizo que las corrientes más débiles se desviasen para unirse a las corrientes más fuertes, hasta que por fin todas las corrientes de gases se unieron en un único remolino de gas que giraba en una dirección determinada, el mismo plano en el que hoy en día aún sigue girando el Sol.
En esta nube de gases se volvió a repetir, a escala más reducida, el mismo proceso formándose nubes más pequeñas que giraban sobre sí mismas al tiempo que se trasladaban alrededor de la nube central. Se formaron varios cientos de planetesimales girando sobre sí mismos y viajando alrededor de la nube central, pero los planetesimales más grandes, al pasar cerca de los más pequeños los hacían salirse de su órbita. En la zona media del sistema solar, a mitad de camino entre el centro y el borde de la nube primigenia, se formaron dos planetas gigantescos que absorbieron la mayor parte de los gases que existían en esa zona.
Había otros muchos planetesimales que se habían formado en el Sistema, pero la masa gigantesca de Júpiter y Saturno "barrieron" sus órbitas de tal forma que los planetesimales más cercanos fueron absorbidos por Júpiter y Saturno haciéndose ellos mismos aún más masivos.
Pero a mayores distancias, tanto en la parte interior como en la exterior, aún quedaban muchos más planetesimales.
Aún a larga distancia los efectos gravitatorios de Júpiter y Saturno se hacían sentir eliminando los planetesimales que ocupaban órbitas armónicas. Si un planeta interior tenía un período orbital tal que su año durase exactamente la mitad, o un cuarto, o un quinto, o una fracción exacta cualquiera del año de Júpiter o Saturno, eso hacía que su afelio cada X años coincidiría con la distancia más corta a Júpiter. El efecto de este acercamiento en un año determinado apenas sería apreciable, pero si cada cuatro años, por ejemplo, el acercamiento se volvía a repetir en condiciones muy similares, el efecto acumulativo de la atracción de Júpiter iría alargando la órbita del planeta interior hasta que en unos pocos millones de años su órbita dejase de ser estable, corriendo el peligro de estrellarse con otros planetas o incluso ser absorbido por los mismos Júpiter y Saturno.
Por ese motivo se produjeron varias catástrofes planetarias en las que diversos planetesimales chocaban entre sí para unirse en planetesimales más grandes. Conforme estos planetesimales avanzaban a través de la nebulosa solar eran bombardeados por partículas y meteoritos que provocaban un calentamiento de la materia que los formaba al mismo tiempo que los frenaban, lo que ocasionaba que los planetesimales más pequeños cayesen hacia los mayores.
Al final, tras varios cientos de millones de años de evolución planetaria, el sistema solar estaba compuesto por un centro masivo pero aún apagado, un par de gigantescos planetesimales (Júpiter y Saturno), cuatro planetas interiores (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) y dos exteriores (Urano y Neptuno). El destino probable de aquellos planetesimales hubiera sido seguir siendo frenados por la nebulosa solar hasta que primero los planetesimales más pequeños, luego los mayores, cayeran en la nube central.
Solo una cosa evitó que se produjera este fin:
La formación del Sol
A pesar de la enorme masa que representaban los planetesimales que se habían formado, ésto no era más que una minúscula fracción de la cantidad de masa que se había acumulado en el centro del sistema.
Esta masa era tan grande que la fuerza gravitatoria alcanzó proporciones gigantescas, y la presión que se acumuló en su centro fue tanta que ni siquiera los electrones eran capaces de soportar la presión de los miles de kilómetros de gas que tenían sobre ellos.
Al final hasta los mismos átomos cedieron. Incapaces de soportar semejante presión los átomos de hidrógeno comenzaron a fusionarse para formar atomos de helio. Esta fusión nuclear, similar a la que se produce en una bomba de Hidrógeno, provocó el encendido del Sol.
El Sol se encendió, pero sólo en su interior, había miles de kilómetros de distancia hasta su superficie, por eso la explosión nuclear se extendió por todo el interior del Sol pero la presión del gas que tenía encima impedía que la explosión alcanzara la superficie, y mientras tanto la suma de la presión gravitatoria desde fuera y la presión explosiva desde dentro del Sol mantuvieron encendida la llama atómica aunque la superficie del Sol siguió siendo una superficie apagada.
Seguramente hicieron falta varios siglos para que la llama atómica alcanzara la superficie haciendo que por primera vez la luz solar iluminase el interior del sistema solar.
Lo que se podría haber visto en ese momento no era más que una niebla blanquecina, una nebulosa de polvo y gases con leves trazas de átomos más pesados. A través de esa niebla hubiera sido imposible vislumbrar los planetesimales, planetas y satélites que se habían formado, pero todos ellos estaban allí, aún formándose y constantemente bombardeados por los millones de fragmentos que aún quedaban como restos de la gran cantidad de planetesimales que no habían conseguido formar planetas o planetas que habían sido desintegrados por las catástrofes planetarias que se habían producido.
A medida que la llama atómica atravesaba el manto solar, su avance iba siendo cada vez más rápido al soportar cada vez menos presión. Cuando por fin llegó a la superficie la explosión pudo encontrar una salida a su propia presión interior expulsando ingentes cantidades de partículas, átomos y gases más allá de la superficie solar.
La fuerza gravitatoria del sol era tan grande que los gases más pesados no conseguían escapar pero la presión del horno nuclear empujaba constantemente a las partículas y átomos más ligeros empujándolos incesantemente lejos del Sol. Estas partículas que se "derramaban" desde el Sol, empujadas por su propia radiación interna, formaron un "Viento Solar" que barrió el sistema empujando las partículas ligeras que encontraba en su camino.
Si un hipotético observador hubiese estado en aquel momento contemplando el proceso desde una distancia de un par de días*luz sobre el plano de la elíptica, podría haber sido testigo de lo siguiente.
Al principio sólo habría visto una nube oscura que ocultaba el fondo estelar. Sería el único indicio de que allí había "algo". De vez en cuando podría ser testigo de pequeños destellos producidos por el choque de meteoritos al caer en la atmósfera de algún planetesimal. Desde el centro de la nube, de repente, llegaría algún destello más brillante. Ese destello desaparecería y volvería a aparecer varias veces durante varios años hasta que al final se hiciera mucho más fuerte encendiendo toda la superficie del Sol. El Sistema Solar se vería entonces como una nebulosa muy similar en su forma a una galaxia aunque de un tamaño más reducido. Aún a través de esta nebulosa resultaría imposible ver los planetas, pero sí sería posible ver remolinos en las nubes entre los que podríamos reconocer los remolinos generados por Júpiter y Saturno. Los remolinos correspondientes a los planetas más pequeños serían mucho más difíciles de ver.
Al cabo de algunos años veríamos el primer cambio, cuando a través del centro del Sistema veamos una estrella gigantesca, el Sol. Antes sólo habíamos visto su resplandor, pero ahora podremos ver directamente el brillo de su superficie. A su alrededor veremos un anillo brillante, el frente de empuje del viento solar al ir barriendo la nebulosa. Al aumentar el tamaño de ese anillo, a través de su interior podremos ver por primera vez las estrellas que hay al otro lado, hasta ahora la nebulosa nos había impedido verlas. Como los planetas. Pero a medida que el frente del viento solar se vaya alejando irán quedando detrás los planetas interiores, Mercurio, Venus, La Tierra con su gigantesco satélite, Marte. El frente seguirá creciendo hasta dejar a la vista los planetas gigantes, Júpiter y Saturno, y los exteriores, Urano y Neptuno.
En ese primer barrido el viento solar habrá empujado hacia el exterior casi todas las partículas, átomos y moléculas ligeras que no estuviesen dentro de ningún planeta.
Las partículas más pesadas serían barridas a lo largo de los más de cuatro mil millones de años transcurridos desde entonces, y todas esas partículas han ido a formar una nube a billones de kilómetros de distancia del Sol. Esta nube rodea el sistema solar como un anillo de polvo y en él también se han formado remolinos y se han creado cuerpos más o menos masivos y alguna vez que otra uno de estos cuerpos es desviado de su órbita por otro cuerpo similar y cae hacia el Sol en una órbita sumamente excéntrica. Formados en su mayor parte por los mismos elementos que había en el origen de nuestro sistema, esas bolas de "hielo sucio" atravesarán el firmamento formando lo que desde la antigüedad se han dado en llamar cometas.
Pero la consecuencia más importante que tuvo el encendido del Sol fue la limpieza del sistema solar. El viento solar barrió todo el polvo que frenaba las órbitas de los planetas y debido a ello los planetas existentes en ese momento han dejado de ser frenados para caer hacia el centro del sistema. Al contrario, el efecto gravitatorio que se produce entre los diversos planetas y satélites ha hecho que en algunos casos las distancias orbitales aumenten en lugar de disminuir. Así es el caso de la Luna con respecto a la Tierra. Estando ya en una situación muy cercana a que ambos cuerpos chocasen entre sí, la desaparición del polvo interplanetario frenó esa caída, y desde entonces la distancia de la Tierra a la Luna ha ido aumentando apreciablemente.
La formación de los Planetas
Los planetesimales eran nubes de gases que se aglomeraban debido a su propia fuerza gravitatoria. El gas que los formaba contenía todos los elementos estables del universo aproximadamente en la misma proporción en que esos elementos existen hoy en día, es decir, un 92% de Hidrógeno, 7% de Helio y un 1% de los demás elementos.
De este 1%, había aproximadamente un 50% de oxígeno, 20% de Neón, 15% de Nitrógeno, 8% de Carbono, 2% de Silicio, 2% de Magnesio, 1,5% de Hierro, 1% de Azufre, y el 0,5% restante era una mezcla de Argón, Aluminio, Calcio, Sodio, Niquel, Fósforo y demás elementos en proporciones cada vez menores.
Sin embargo, a pesar de suponer un porcentaje tan reducido, la masa total de cada uno de los planetesimales era tan grande que la cantidad de Níquel o Fósforo, por ejemplo, en cada uno de ellos era gigantesca, capaz de formar una esfera de centenares de kilómetros de radio.
El calor y la presión provocaron diversas reacciones químicas que propiciaron la formación de moléculas y compuestos químicos. El hidrógeno, altamente reactivo y superabundante en aquella nube, se unía a diversos átomos, especialmente a los más abundantes (Oxígeno, Carbono y Nitrógeno) para formar gases como vapor de agua, metano y amoníaco. El Helio y el Neón, al ser muy poco reactivos, se conservaban como gases aislados. El Silicio reaccionaba con el oxigeno y posteriormente con otros elementos para formar todo tipo de silicatos. El Hierro reaccionaba con el azufre dando lugar a todo tipo de sulfuros.
Debido a la fuerza gravitatoria los materiales más pesados, principalmente el Hierro y el Niquel, tendían a hundirse hacia el interior de la nube mientras que los más ligeros permanecían en la superficie. Así se formaron las primeras capas que forman el interior de nuestro planeta, un núcleo de Hierro y Niquel seguido de un manto de Silicatos. Sobre todo ello una corteza más o menos sólida de silicatos y por encima una atmósfera de vapor de agua, amoníaco y metano. Era la atmósfera I.
Aproximadamente por esa época fue cuando el Sol se encendió. Conforme el sistema solar iba quedando cada vez más despejado de polvo, el calor del Sol empezó a afectar a los planetas que giraban a su alrededor. Al calentarse las capas altas de la atmósfera se producía una disociación de las moléculas de vapor de agua, separándose en sus componentes, Oxígeno e Hidrógeno. El Hidrógeno libre era muy ligero, y más al calentarse, por lo que tendía a ascender sobre la atmósfera y a determinada distancia podía escapar del campo gravitatorio terrestre siendo arrastrado por el viento solar hacia más allá del sistema solar.
El oxígeno libre reaccionaba con el amoníaco y el metano para formar Nitrógeno, Dióxido de Carbono y agua, y con este agua volvía a repetirse el ciclo una vez tras otra. El final de este proceso, de repetirse un numero indefinido de veces, era la desaparición de toda el agua y el Hidrógeno quedando entonces una atmósfera II, compuesta exclusivamente de Nitrógeno y Dióxido de Carbono.
En Mercurio, demasiado pequeño y excesivamente cerca del Sol esta reacción se produjo muy rápido acabando en pocos millones de años con toda la atmósfera del planeta. Aunque mucho más lejos, el reducido tamaño de Marte también hizo que desapareciera gran parte de su atmósfera quedando hoy en día apenas leves trazas de una atmósfera muy tenue de Nitrógeno y Dióxido de Carbono. Venus y la Tierra son lo bastante grandes como para que el Hidrógeno no se pierda con tanta rapidez en el espacio, y entonces se ha producido otro fenómeno que no se había producido en los planetas más pequeños.
Cuando los rayos UV (ultravioleta) disociaban las moléculas de agua, los átomos de Hidrógeno ascendían sobre la atmósfera para perderse en el espacio, y los de Oxígeno descendían para repetir el ciclo que conduciría a una nueva atmósfera. Pero mientras permanecía como Oxígeno libre, algunas moléculas eran bombardeadas por rayos UV formándose moléculas de Ozono.
El Ozono era más ligero que la atmósfera, por eso formaba una capa sobre ella. Pero más importante, el Ozono NO DEJABA PASAR los rayos UV, es decir que cuando se formaba la capa de Ozono el proceso de disociacion del agua se detenía.
Por desgracia la capa de Ozono se mantenía a una muy elevada altitud, más de veinte kilómetros, y seguía siendo bombardeada por rayos UV. Muchas moléculas de ozono, al ser bombardeadas, podían adquirir suficiente velocidad como para escapar de la atracción planetaria, y eso hacía que al cabo del tiempo la capa de Ozono se debilitaba, volvía a dejar pasar los rayos UV y se volvía a repetir el proceso. Pero al menos la disociación del agua había resultado mucho más lenta que sin la capa de Ozono.
Al ser Venus algo más pequeña que la Tierra y al estar situada mucho más cerca del Sol, su capa de Ozono no pudo impedir que a la larga desapareciera todo el hidrógeno de su atmósfera convirtiéndose ésta en una muestra más de atmósfera II, compuesta de Nitrógeno y Dióxido de Carbono.
Mientras tanto, los planetas gigantes se encontraban en la situación opuesta. Por un lado estaban tan lejos del Sol que los rayos UV apenas alcanzaban a disociar una mínima cantidad de moléculas de agua. La temperatura transmitida por el Sol era apenas suficiente para calentar los gases, al contrario, debido a sus propios procesos internos el mismo Júpiter genera más calor que el que recibe del Sol. Y por último, la masa de Júpiter es tan grande y a esa distancia el viento solar tan débil, que ni siquiera el Hidrógeno consigue escapar con facilidad de su campo gravitatorio, por lo que la conversión de atmósfera I en atmósfera II aún está en sus inicios.
Sin embargo el proceso en la Tierra ha seguido un camino diferente. Al principio, tal como en los demás planetas del sistema solar, se produjo una atmófera de Vapor de Agua, Amoníaco y Metano. También como en los demás planetas comenzó la transformación de esa atmósfera en otra de Nitrógeno y Dióxido de Carbono. Pero hoy en día gozamos de una saludable atmósfera de Nitrógeno, Oxígeno y Vapor de Agua, con algunas trazas de otros gases como Argón o Dióxido de Carbono.
¿Cómo se ha generado esta atmósfera?
Volveremos a ello un poco más tarde, pero antes debemos examinar otro proceso.
El origen de la corteza terrestre
En todo sistema cerrado la tendencia natural de la materia es el desorden. Esto es algo que observamos continuamente, si dejamos un coche abandonado junto a la carretera al cabo de algunos años estará oxidado, los cristales estarán rotos, los asientos carcomidos, los neumáticos destrozados. Si dejamos un libro sobre la mesa al cabo de algunos siglos solo quedará un pequeño montón de polvo. Si lo que dejamos es una manzana, no quedará nada en pocas semanas.
A escala atómica ocurre lo mismo: donde hay moléculas complejas tarde o temprano estas moléculas se desorganizan, se parten en componentes más pequeños, donde había vida, ésta muere, donde había organización ésta desaparece.
Esto es lo que ocurre en los sistemas cerrados. Afortunadamente la Tierra no es un sistema cerrado.
Hace unos seis mil millones de años, la zona conocida como El Sistema Solar era una nube de Hidrógeno con un poco de Helio y algunos rastros de otros elementos.
Debido a la atracción gravitatoria esa nube de gas comenzó a aglomerarse en el centro. Conforme la materia caía hacia el interior de la nube la presión fue haciéndose cada vez más grande. Al mismo tiempo, como los átomos llevaban un movimiento propio antes de comenzar a caer, la nube comenzó a girar sobre sí misma. Los remolinos de la caida de nubes de gas se formaban en todas las direcciones pero el choque entre unas y otras corrientes hizo que las corrientes más débiles se desviasen para unirse a las corrientes más fuertes, hasta que por fin todas las corrientes de gases se unieron en un único remolino de gas que giraba en una dirección determinada, el mismo plano en el que hoy en día aún sigue girando el Sol.
En esta nube de gases se volvió a repetir, a escala más reducida, el mismo proceso formándose nubes más pequeñas que giraban sobre sí mismas al tiempo que se trasladaban alrededor de la nube central. Se formaron varios cientos de planetesimales girando sobre sí mismos y viajando alrededor de la nube central, pero los planetesimales más grandes, al pasar cerca de los más pequeños los hacían salirse de su órbita. En la zona media del sistema solar, a mitad de camino entre el centro y el borde de la nube primigenia, se formaron dos planetas gigantescos que absorbieron la mayor parte de los gases que existían en esa zona.
Había otros muchos planetesimales que se habían formado en el Sistema, pero la masa gigantesca de Júpiter y Saturno "barrieron" sus órbitas de tal forma que los planetesimales más cercanos fueron absorbidos por Júpiter y Saturno haciéndose ellos mismos aún más masivos.
Pero a mayores distancias, tanto en la parte interior como en la exterior, aún quedaban muchos más planetesimales.
Aún a larga distancia los efectos gravitatorios de Júpiter y Saturno se hacían sentir eliminando los planetesimales que ocupaban órbitas armónicas. Si un planeta interior tenía un período orbital tal que su año durase exactamente la mitad, o un cuarto, o un quinto, o una fracción exacta cualquiera del año de Júpiter o Saturno, eso hacía que su afelio cada X años coincidiría con la distancia más corta a Júpiter. El efecto de este acercamiento en un año determinado apenas sería apreciable, pero si cada cuatro años, por ejemplo, el acercamiento se volvía a repetir en condiciones muy similares, el efecto acumulativo de la atracción de Júpiter iría alargando la órbita del planeta interior hasta que en unos pocos millones de años su órbita dejase de ser estable, corriendo el peligro de estrellarse con otros planetas o incluso ser absorbido por los mismos Júpiter y Saturno.
Por ese motivo se produjeron varias catástrofes planetarias en las que diversos planetesimales chocaban entre sí para unirse en planetesimales más grandes. Conforme estos planetesimales avanzaban a través de la nebulosa solar eran bombardeados por partículas y meteoritos que provocaban un calentamiento de la materia que los formaba al mismo tiempo que los frenaban, lo que ocasionaba que los planetesimales más pequeños cayesen hacia los mayores.
Al final, tras varios cientos de millones de años de evolución planetaria, el sistema solar estaba compuesto por un centro masivo pero aún apagado, un par de gigantescos planetesimales (Júpiter y Saturno), cuatro planetas interiores (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) y dos exteriores (Urano y Neptuno). El destino probable de aquellos planetesimales hubiera sido seguir siendo frenados por la nebulosa solar hasta que primero los planetesimales más pequeños, luego los mayores, cayeran en la nube central.
Solo una cosa evitó que se produjera este fin:
La formación del Sol
A pesar de la enorme masa que representaban los planetesimales que se habían formado, ésto no era más que una minúscula fracción de la cantidad de masa que se había acumulado en el centro del sistema.
Esta masa era tan grande que la fuerza gravitatoria alcanzó proporciones gigantescas, y la presión que se acumuló en su centro fue tanta que ni siquiera los electrones eran capaces de soportar la presión de los miles de kilómetros de gas que tenían sobre ellos.
Al final hasta los mismos átomos cedieron. Incapaces de soportar semejante presión los átomos de hidrógeno comenzaron a fusionarse para formar atomos de helio. Esta fusión nuclear, similar a la que se produce en una bomba de Hidrógeno, provocó el encendido del Sol.
El Sol se encendió, pero sólo en su interior, había miles de kilómetros de distancia hasta su superficie, por eso la explosión nuclear se extendió por todo el interior del Sol pero la presión del gas que tenía encima impedía que la explosión alcanzara la superficie, y mientras tanto la suma de la presión gravitatoria desde fuera y la presión explosiva desde dentro del Sol mantuvieron encendida la llama atómica aunque la superficie del Sol siguió siendo una superficie apagada.
Seguramente hicieron falta varios siglos para que la llama atómica alcanzara la superficie haciendo que por primera vez la luz solar iluminase el interior del sistema solar.
Lo que se podría haber visto en ese momento no era más que una niebla blanquecina, una nebulosa de polvo y gases con leves trazas de átomos más pesados. A través de esa niebla hubiera sido imposible vislumbrar los planetesimales, planetas y satélites que se habían formado, pero todos ellos estaban allí, aún formándose y constantemente bombardeados por los millones de fragmentos que aún quedaban como restos de la gran cantidad de planetesimales que no habían conseguido formar planetas o planetas que habían sido desintegrados por las catástrofes planetarias que se habían producido.
A medida que la llama atómica atravesaba el manto solar, su avance iba siendo cada vez más rápido al soportar cada vez menos presión. Cuando por fin llegó a la superficie la explosión pudo encontrar una salida a su propia presión interior expulsando ingentes cantidades de partículas, átomos y gases más allá de la superficie solar.
La fuerza gravitatoria del sol era tan grande que los gases más pesados no conseguían escapar pero la presión del horno nuclear empujaba constantemente a las partículas y átomos más ligeros empujándolos incesantemente lejos del Sol. Estas partículas que se "derramaban" desde el Sol, empujadas por su propia radiación interna, formaron un "Viento Solar" que barrió el sistema empujando las partículas ligeras que encontraba en su camino.
Si un hipotético observador hubiese estado en aquel momento contemplando el proceso desde una distancia de un par de días*luz sobre el plano de la elíptica, podría haber sido testigo de lo siguiente.
Al principio sólo habría visto una nube oscura que ocultaba el fondo estelar. Sería el único indicio de que allí había "algo". De vez en cuando podría ser testigo de pequeños destellos producidos por el choque de meteoritos al caer en la atmósfera de algún planetesimal. Desde el centro de la nube, de repente, llegaría algún destello más brillante. Ese destello desaparecería y volvería a aparecer varias veces durante varios años hasta que al final se hiciera mucho más fuerte encendiendo toda la superficie del Sol. El Sistema Solar se vería entonces como una nebulosa muy similar en su forma a una galaxia aunque de un tamaño más reducido. Aún a través de esta nebulosa resultaría imposible ver los planetas, pero sí sería posible ver remolinos en las nubes entre los que podríamos reconocer los remolinos generados por Júpiter y Saturno. Los remolinos correspondientes a los planetas más pequeños serían mucho más difíciles de ver.
Al cabo de algunos años veríamos el primer cambio, cuando a través del centro del Sistema veamos una estrella gigantesca, el Sol. Antes sólo habíamos visto su resplandor, pero ahora podremos ver directamente el brillo de su superficie. A su alrededor veremos un anillo brillante, el frente de empuje del viento solar al ir barriendo la nebulosa. Al aumentar el tamaño de ese anillo, a través de su interior podremos ver por primera vez las estrellas que hay al otro lado, hasta ahora la nebulosa nos había impedido verlas. Como los planetas. Pero a medida que el frente del viento solar se vaya alejando irán quedando detrás los planetas interiores, Mercurio, Venus, La Tierra con su gigantesco satélite, Marte. El frente seguirá creciendo hasta dejar a la vista los planetas gigantes, Júpiter y Saturno, y los exteriores, Urano y Neptuno.
En ese primer barrido el viento solar habrá empujado hacia el exterior casi todas las partículas, átomos y moléculas ligeras que no estuviesen dentro de ningún planeta.
Las partículas más pesadas serían barridas a lo largo de los más de cuatro mil millones de años transcurridos desde entonces, y todas esas partículas han ido a formar una nube a billones de kilómetros de distancia del Sol. Esta nube rodea el sistema solar como un anillo de polvo y en él también se han formado remolinos y se han creado cuerpos más o menos masivos y alguna vez que otra uno de estos cuerpos es desviado de su órbita por otro cuerpo similar y cae hacia el Sol en una órbita sumamente excéntrica. Formados en su mayor parte por los mismos elementos que había en el origen de nuestro sistema, esas bolas de "hielo sucio" atravesarán el firmamento formando lo que desde la antigüedad se han dado en llamar cometas.
Pero la consecuencia más importante que tuvo el encendido del Sol fue la limpieza del sistema solar. El viento solar barrió todo el polvo que frenaba las órbitas de los planetas y debido a ello los planetas existentes en ese momento han dejado de ser frenados para caer hacia el centro del sistema. Al contrario, el efecto gravitatorio que se produce entre los diversos planetas y satélites ha hecho que en algunos casos las distancias orbitales aumenten en lugar de disminuir. Así es el caso de la Luna con respecto a la Tierra. Estando ya en una situación muy cercana a que ambos cuerpos chocasen entre sí, la desaparición del polvo interplanetario frenó esa caída, y desde entonces la distancia de la Tierra a la Luna ha ido aumentando apreciablemente.
La formación de los Planetas
Los planetesimales eran nubes de gases que se aglomeraban debido a su propia fuerza gravitatoria. El gas que los formaba contenía todos los elementos estables del universo aproximadamente en la misma proporción en que esos elementos existen hoy en día, es decir, un 92% de Hidrógeno, 7% de Helio y un 1% de los demás elementos.
De este 1%, había aproximadamente un 50% de oxígeno, 20% de Neón, 15% de Nitrógeno, 8% de Carbono, 2% de Silicio, 2% de Magnesio, 1,5% de Hierro, 1% de Azufre, y el 0,5% restante era una mezcla de Argón, Aluminio, Calcio, Sodio, Niquel, Fósforo y demás elementos en proporciones cada vez menores.
Sin embargo, a pesar de suponer un porcentaje tan reducido, la masa total de cada uno de los planetesimales era tan grande que la cantidad de Níquel o Fósforo, por ejemplo, en cada uno de ellos era gigantesca, capaz de formar una esfera de centenares de kilómetros de radio.
El calor y la presión provocaron diversas reacciones químicas que propiciaron la formación de moléculas y compuestos químicos. El hidrógeno, altamente reactivo y superabundante en aquella nube, se unía a diversos átomos, especialmente a los más abundantes (Oxígeno, Carbono y Nitrógeno) para formar gases como vapor de agua, metano y amoníaco. El Helio y el Neón, al ser muy poco reactivos, se conservaban como gases aislados. El Silicio reaccionaba con el oxigeno y posteriormente con otros elementos para formar todo tipo de silicatos. El Hierro reaccionaba con el azufre dando lugar a todo tipo de sulfuros.
Debido a la fuerza gravitatoria los materiales más pesados, principalmente el Hierro y el Niquel, tendían a hundirse hacia el interior de la nube mientras que los más ligeros permanecían en la superficie. Así se formaron las primeras capas que forman el interior de nuestro planeta, un núcleo de Hierro y Niquel seguido de un manto de Silicatos. Sobre todo ello una corteza más o menos sólida de silicatos y por encima una atmósfera de vapor de agua, amoníaco y metano. Era la atmósfera I.
Aproximadamente por esa época fue cuando el Sol se encendió. Conforme el sistema solar iba quedando cada vez más despejado de polvo, el calor del Sol empezó a afectar a los planetas que giraban a su alrededor. Al calentarse las capas altas de la atmósfera se producía una disociación de las moléculas de vapor de agua, separándose en sus componentes, Oxígeno e Hidrógeno. El Hidrógeno libre era muy ligero, y más al calentarse, por lo que tendía a ascender sobre la atmósfera y a determinada distancia podía escapar del campo gravitatorio terrestre siendo arrastrado por el viento solar hacia más allá del sistema solar.
El oxígeno libre reaccionaba con el amoníaco y el metano para formar Nitrógeno, Dióxido de Carbono y agua, y con este agua volvía a repetirse el ciclo una vez tras otra. El final de este proceso, de repetirse un numero indefinido de veces, era la desaparición de toda el agua y el Hidrógeno quedando entonces una atmósfera II, compuesta exclusivamente de Nitrógeno y Dióxido de Carbono.
En Mercurio, demasiado pequeño y excesivamente cerca del Sol esta reacción se produjo muy rápido acabando en pocos millones de años con toda la atmósfera del planeta. Aunque mucho más lejos, el reducido tamaño de Marte también hizo que desapareciera gran parte de su atmósfera quedando hoy en día apenas leves trazas de una atmósfera muy tenue de Nitrógeno y Dióxido de Carbono. Venus y la Tierra son lo bastante grandes como para que el Hidrógeno no se pierda con tanta rapidez en el espacio, y entonces se ha producido otro fenómeno que no se había producido en los planetas más pequeños.
Cuando los rayos UV (ultravioleta) disociaban las moléculas de agua, los átomos de Hidrógeno ascendían sobre la atmósfera para perderse en el espacio, y los de Oxígeno descendían para repetir el ciclo que conduciría a una nueva atmósfera. Pero mientras permanecía como Oxígeno libre, algunas moléculas eran bombardeadas por rayos UV formándose moléculas de Ozono.
El Ozono era más ligero que la atmósfera, por eso formaba una capa sobre ella. Pero más importante, el Ozono NO DEJABA PASAR los rayos UV, es decir que cuando se formaba la capa de Ozono el proceso de disociacion del agua se detenía.
Por desgracia la capa de Ozono se mantenía a una muy elevada altitud, más de veinte kilómetros, y seguía siendo bombardeada por rayos UV. Muchas moléculas de ozono, al ser bombardeadas, podían adquirir suficiente velocidad como para escapar de la atracción planetaria, y eso hacía que al cabo del tiempo la capa de Ozono se debilitaba, volvía a dejar pasar los rayos UV y se volvía a repetir el proceso. Pero al menos la disociación del agua había resultado mucho más lenta que sin la capa de Ozono.
Al ser Venus algo más pequeña que la Tierra y al estar situada mucho más cerca del Sol, su capa de Ozono no pudo impedir que a la larga desapareciera todo el hidrógeno de su atmósfera convirtiéndose ésta en una muestra más de atmósfera II, compuesta de Nitrógeno y Dióxido de Carbono.
Mientras tanto, los planetas gigantes se encontraban en la situación opuesta. Por un lado estaban tan lejos del Sol que los rayos UV apenas alcanzaban a disociar una mínima cantidad de moléculas de agua. La temperatura transmitida por el Sol era apenas suficiente para calentar los gases, al contrario, debido a sus propios procesos internos el mismo Júpiter genera más calor que el que recibe del Sol. Y por último, la masa de Júpiter es tan grande y a esa distancia el viento solar tan débil, que ni siquiera el Hidrógeno consigue escapar con facilidad de su campo gravitatorio, por lo que la conversión de atmósfera I en atmósfera II aún está en sus inicios.
Sin embargo el proceso en la Tierra ha seguido un camino diferente. Al principio, tal como en los demás planetas del sistema solar, se produjo una atmófera de Vapor de Agua, Amoníaco y Metano. También como en los demás planetas comenzó la transformación de esa atmósfera en otra de Nitrógeno y Dióxido de Carbono. Pero hoy en día gozamos de una saludable atmósfera de Nitrógeno, Oxígeno y Vapor de Agua, con algunas trazas de otros gases como Argón o Dióxido de Carbono.
¿Cómo se ha generado esta atmósfera?
Volveremos a ello un poco más tarde, pero antes debemos examinar otro proceso.
El origen de la corteza terrestre
En todo sistema cerrado la tendencia natural de la materia es el desorden. Esto es algo que observamos continuamente, si dejamos un coche abandonado junto a la carretera al cabo de algunos años estará oxidado, los cristales estarán rotos, los asientos carcomidos, los neumáticos destrozados. Si dejamos un libro sobre la mesa al cabo de algunos siglos solo quedará un pequeño montón de polvo. Si lo que dejamos es una manzana, no quedará nada en pocas semanas.
A escala atómica ocurre lo mismo: donde hay moléculas complejas tarde o temprano estas moléculas se desorganizan, se parten en componentes más pequeños, donde había vida, ésta muere, donde había organización ésta desaparece.
Esto es lo que ocurre en los sistemas cerrados. Afortunadamente la Tierra no es un sistema cerrado.
Debido a que no es un sistema cerrado la superficie terrestre ha sido bombardeada durante millones de años por millones de meteoritos que han aumentado su tamaño al mismo tiempo que su caída producía suficiente calor como para que toda la masa del planeta se fundiese. Este calor ha ocasionado que los elementos constitutivos del planeta se combinasen entre sí para formar los compuestos y aleaciones, sulfuros y silicatos que conforman las capas de nuestro planeta. De una estructura caótica que había al principio, los compuestos que tenían un punto de fusión similar se separaban del resto de la masa terrestre para formar vetas de minerales más o menos homogéneos. Sometida a sucesivos procesos de fusión y enfriamiento, presión y compresión, acreción y convección, cada uno de estos procesos empujaba determinados elementos en ciertas direcciones hasta conseguir que de aquel caos inicial surgiera una cierta estructura.
La estructura que todos estos procesos nos han dejado es la de un planeta dividido en capas. En la capa más interior hay un núcleo con los elementos más pesados, siendo los más abundantes el hierro y el níquel. A continuación un manto de silicatos a temperatura de fusión. Por encima de este manto la atmósfera primigenia.
Conforme iban quedando cada vez menos fragmentos sólidos en la nebulosa solar, disminuyó el bombardeo de meteoritos, de ahí que la capa externa del manto comenzara a enfriarse y solidificarse. Sobre la superficie del manto fundido se formó una costra sólida que era rota continuamente por la caida de los aún frecuentes meteoritos. Tal como hoy en día los océanos se mantienen en movimiento, el manto semilíquido de aquella época también lo hacía y al formarse una costra en su superficie ésta se desplazaba en la dirección en que la empujaran las corrientes del manto.
Con el tiempo la corteza adquirió un grosor de varios kilómetros, pero aún seguía siendo una fina corteza flotando sobre el manto terrestre y arrastrada por las corrientes magmáticas. En ocasiones, fragmentos de esa corteza chocaban entre sí y donde se producían esos choques ocurría como con una tela empapada flotando sobre el agua: los bordes de esas placas se arrugaban formando elevadas cordilleras, o se montaban una placas sobre otras generando extensas mesetas.
En algunas zonas dos placas contiguas podían alejarse dejando al descubierto el manto fundido del interior de la Tierra, y en otras ocasiones dos placas podían deslizarse la una junto a la otra en direcciones contrarias provocando periódicos terremotos.
Todo este continuo movimiento provocaba gigantescas presiones en el interior de la corteza terrestre y en ocasiones se producían erupciones volcánicas que sacaban al exterior materias que quizás llevaban millones de años enterradas.
De esta forma tan caótica se formaron los principales yacimientos mineros, los nódulos de diamantes, las vetas de uranio, las menas de plata y mercurio.
Los gases de la atmósfera primigenia reaccionaban con todos estos elementos para formar numerosos compuestos que se depositaban en la superficie para posteriormente formar parte de una corteza terrestre cada vez más compleja.
Y cuando la temperatura de la superficie terrestre lo permitía, el vapor de agua de la atmósfera se condensaba para formar los primeros lagos, lagos que sólo se daban en lugares elevados, cordilleras, cráteres de volcanes apagados, lugares que estaban sobre una corteza terrestre lo suficientemente gruesa como para mantenerse alejada del calor del manto terrestre, porque en los lugares bajos, donde hoy están los océanos, la corteza terrestre era sumamente delgada y estaba demasiado caliente a causa del calor interior del planeta para que en ella pudiese permanecer el agua en estado líquido.
En esos lagos de montaña, calientes hasta el punto de hervir en ocasiones, inundados de sales minerales y acariciados por una ardiente brisa de hidrógeno, amoníaco y metano, se producían numerosas reacciones químicas que dieron los primeros pasos hacia la vida.
Planetas interiores y exteriores del Sistema Solar
Un planeta es un cuerpo celeste que gira alrededor del Sol o alrededor de cualquier otra estrella. Hay nueve planetas conocidos y se pueden dividir en dos grupos: los planetas interiores, rocosos y densos, y los planetas exteriores, gaseosos y helados.
Los planetas interiores
Están compuestos de rocas y metales, son más pequeños que los planetas exteriores y sus atmósferas contienen muy poco hidrógeno y helio. Hasta donde sabemos, la Tierra es el único planeta donde existe la vida. Son planetas interiores:
Más allá de la órbita de Marte se encuentran los planetas exteriores. Estos planetas con la excepción de Plutón, no son sólidos, sino gigantescas bolas de gases en torbellinos y líquidos, unidos por la acción de la gravedad. Plutón es extremadamente pequeño y está compuesto de roca y hielo.
Son planetas exteriores:
Los planetas interiores
Están compuestos de rocas y metales, son más pequeños que los planetas exteriores y sus atmósferas contienen muy poco hidrógeno y helio. Hasta donde sabemos, la Tierra es el único planeta donde existe la vida. Son planetas interiores:
- Mercurio: Tiene la velocidad de rotación alrededor del Sol más alta (87,97 días) y su distancia del Sol es de 57,9 millones de kilómetros.
- Venus: Es el planeta más mortífero. La atmósfera aplastaría una lata; el calor la derretiría; las nubes de ácido la disolverían.
Su distancia del Sol es de 108,2 millones de kilómetros. - La Tierra: Es el único planeta conocido que contiene agua y oxígeno, y es capaz de sustentar la vida. Su superficie está en constante movimiento debido a la tectónica de placas.
Dista del Sol 149,6 millones de kilómetros y tiene una luna - Marte: Es el planeta rojo, pues sus llanuras están cubiertas de óxido. Se encuentra a 227,9 millones de kilómetros del Sol y tiene 2 lunas.
Una de sus lunas, Fobos, es arrastrada hacia Marte. En 30 millones de años será destruida al chocar contra su superficie.
Más allá de la órbita de Marte se encuentran los planetas exteriores. Estos planetas con la excepción de Plutón, no son sólidos, sino gigantescas bolas de gases en torbellinos y líquidos, unidos por la acción de la gravedad. Plutón es extremadamente pequeño y está compuesto de roca y hielo.
Son planetas exteriores:
- Júpiter: es el planeta más grande y el que gira más deprisa del Sistema Solar.
Podría contener 1.300 veces a la Tierra. Tiene 16 lunas y está a 778,3 millones de kilómetros del Sol. - Saturno: el diámetro de sus anillos es casi la distancia entre la Tierra y la Luna. Tiene la densidad más baja. Flotaría colocado sobre un lago gigantesco.
A su alrededor tiene 18 lunas y su distancia del Sol es de 1.427 millones de kilómetros. - Urano: este planeta tiene el eje más inclinado y gira de lado. Tiene las estaciones más duraderas: cada polo recibe la luz del Sol 42 años seguidos tras 42 años de oscuridad.
Está a 2.871 millones de kilómetros del Sol y tiene 15 lunas. - Neptuno: los vientos en Neptuno son los más rápidos en el Sistema Solar, a 2000 km/s. Su Gran Mancha Oscura es tan grande como la Tierra.
Tiene 8 lunas y está a una distancia del Sol de 4.497 millones de kilómetros. - Plutón: es el más pequeño, oscuro y frío de los planetas. Su única luna, Charon está veinte veces más cerca de Plutón de lo que está nuestra Luna de la Tierra.
Dista 5.914 millones de kilómetros del Sol
Friedman
Alexander Aleksándrovich Friedman (en ruso: Александр Александрович Фридман, pudiéndose encontrar también como Alexander Friedman o Friedmann). Matemático y meteorólogo ruso (San Petersburgo, 16 de junio de 1888 - San Petersburgo, 16 de septiembre de 1925).
En 1922 Friedman descubrió una de las primeras soluciones cosmológicas de las ecuaciones de la relatividad general, la correspondiente a un universo en expansión. En 1922 y 1924 Friedman publicó dos artículos en la revista alemana de física Zeitschrift für Physik, el primero "Über die Krümmung des Raumes" (Sobre la curvatura del espacio), en el nº 10, 1922, pp. 377 ss., y el segundo "Über die Möglichkeit einer Welt mit konstanter negativer Krümmung des Raumes" (Sobre la posibilidad de un mundo con curvatura negativa constante del espacio), ibid. 21, 1924, pp. 326-332, en los que estudiaba tres modelos de universo como soluciones cosmológicas a las ecuaciones de Einstein, correspondientes a universos con curvatura positiva, cero y negativa, respectivamente, una década antes de que Robertson y Walker publicaran sus análisis.
La expansión del universo fue corroborada y descubierta observacionalmente por Georges Lemaître en 1927, secundado por Edwin Hubble en 1929, a partir de sus medidas de alejamiento de diferentes galaxias.
En 1922 Friedman descubrió una de las primeras soluciones cosmológicas de las ecuaciones de la relatividad general, la correspondiente a un universo en expansión. En 1922 y 1924 Friedman publicó dos artículos en la revista alemana de física Zeitschrift für Physik, el primero "Über die Krümmung des Raumes" (Sobre la curvatura del espacio), en el nº 10, 1922, pp. 377 ss., y el segundo "Über die Möglichkeit einer Welt mit konstanter negativer Krümmung des Raumes" (Sobre la posibilidad de un mundo con curvatura negativa constante del espacio), ibid. 21, 1924, pp. 326-332, en los que estudiaba tres modelos de universo como soluciones cosmológicas a las ecuaciones de Einstein, correspondientes a universos con curvatura positiva, cero y negativa, respectivamente, una década antes de que Robertson y Walker publicaran sus análisis.
La expansión del universo fue corroborada y descubierta observacionalmente por Georges Lemaître en 1927, secundado por Edwin Hubble en 1929, a partir de sus medidas de alejamiento de diferentes galaxias.
lunes, 23 de abril de 2012
Stephen William Hawking.
(Stephen William Hawking; Oxford, Reino Unido, 1942) Físico teórico británico. Estudió matemáticas y física en el University College de Oxford, donde se licenció en 1962. En 1966 se doctoró en el Trinity Hall de Cambridge. A principios de los años sesenta tuvo los primeros síntomas de esclerosis lateral amiotrófica (ELA), enfermedad degenerativa neuromuscular que no le ha impedido progresar en su actividad intelectual.
Su interés científico se centró en el campo de la relatividad general, en particular en la física de los agujeros negros. En 1971 sugirió la formación, a continuación del big-bang, de numerosos objetos, denominados «miniagujeros negros», que contendrían alrededor de mil millones de toneladas métricas de masa, pero ocuparían solo el espacio de un protón, circunstancia que originaría enormes campos gravitatorios, regidos por las leyes de la relatividad.
En 1974 propuso, de acuerdo con las predicciones de la física cuántica, que los agujeros negros emiten partículas subatómicas hasta agotar su energía, para finalmente estallar. Ese mismo año fue elegido miembro de la Royal Society; tres años más tarde fue nombrado profesor de física gravitacional en Cambridge, donde dos años más tarde obtuvo la cátedra Lucasiana de matemáticas, la misma que ocupó Isaac Newton.
Sus esfuerzos para describir desde un punto de vista teórico las propiedades de los agujeros negros, así como la relación que estas propiedades guardan con las leyes de la termodinámica clásica y de la mecánica cuántica, se recogen en sus obras The Large Scale Structure of Space-Time (1973, en colaboración con G.F.R. Ellis), Superspace and Supergravity (1981), The Very Early Universe (1983), y el best-seller Historia del tiempo: del Big Bang a los agujeros negros (1988).
La teoria del Big Crunch o del Big Rip.
En cosmología la Gran Implosión es una de las teorías que se barajan sobre el destino último del universo.
La teoría de la Gran Implosión propone un universo cerrado. Según esta teoría, si el universo tiene una densidad crítica irá frenándose poco a poco hasta que finalmente comiencen nuevamente a acercarse todos los elementos que conforman el universo, vuelvan al punto original en el que todo el universo se comprimirá y condensará cayendo sobre tu casa destruyéndola por completo. Tendrás que vivir en la calle hasta que haya una nueva Gran Explosión que forme otro universo con su materia, átomos y demás cosas que sirven para que no te caigas.
No sería nada diferente a lo normal de hoy en día. Podrías ver la tele, hacerte pajas y demás hobbies hasta el día que todo esté muy comprimido y haría demasiado calor. En primer lugar, debido a la finitud de la velocidad de la luz, los astrónomos tardarían en ver cómo el desplazamiento al rojo de las galaxias distantes va desapareciendo primero de las más cercanas y finalmente de las más alejadas y se convierte en todas ellas en un desplazamiento al azul y aunque avisaran a tiempo, no serviría de mucho. La temperatura empezaría a aumentar y provocaría que la venta de air acondicionado se disparara, que al ponerlos todos a la vez, sería lo que provocaría el apocalipsis.
Llegaría un momento en que todas las galaxias se fundieran en una grande y apretada. Las estrellas se chocarían unos con otras, provocando que el gobierno intergaláctico tome serias medidas y ponga obligatorio un seguro interestelar a terceras estrellas. Nadie dirá nada de esa ridícula ley, ya que la falta de oxígeno por entonces llevará a todo tipo de decisiones estúpidas y esta no será la peor.
Tras la desaparición de las estrellas, sólo quedarían agujeros negros y un plasma cada vez más caliente y viscoso que el aumento de temperatura destruiría los átomos y luego los quarks. a la vez que los agujeros negros empezaban a fusionarse y confabular entre sí y a absorber materia hasta dar lugar a un único "super" agujero negro que significaría el fin del espacio, del tiempo, y de todo.
Al final, todo se condensaría en una especie de cubo que caería sobre tu cabeza.
La teoría de la Gran Implosión propone un universo cerrado. Según esta teoría, si el universo tiene una densidad crítica irá frenándose poco a poco hasta que finalmente comiencen nuevamente a acercarse todos los elementos que conforman el universo, vuelvan al punto original en el que todo el universo se comprimirá y condensará cayendo sobre tu casa destruyéndola por completo. Tendrás que vivir en la calle hasta que haya una nueva Gran Explosión que forme otro universo con su materia, átomos y demás cosas que sirven para que no te caigas.
No sería nada diferente a lo normal de hoy en día. Podrías ver la tele, hacerte pajas y demás hobbies hasta el día que todo esté muy comprimido y haría demasiado calor. En primer lugar, debido a la finitud de la velocidad de la luz, los astrónomos tardarían en ver cómo el desplazamiento al rojo de las galaxias distantes va desapareciendo primero de las más cercanas y finalmente de las más alejadas y se convierte en todas ellas en un desplazamiento al azul y aunque avisaran a tiempo, no serviría de mucho. La temperatura empezaría a aumentar y provocaría que la venta de air acondicionado se disparara, que al ponerlos todos a la vez, sería lo que provocaría el apocalipsis.
Llegaría un momento en que todas las galaxias se fundieran en una grande y apretada. Las estrellas se chocarían unos con otras, provocando que el gobierno intergaláctico tome serias medidas y ponga obligatorio un seguro interestelar a terceras estrellas. Nadie dirá nada de esa ridícula ley, ya que la falta de oxígeno por entonces llevará a todo tipo de decisiones estúpidas y esta no será la peor.
Tras la desaparición de las estrellas, sólo quedarían agujeros negros y un plasma cada vez más caliente y viscoso que el aumento de temperatura destruiría los átomos y luego los quarks. a la vez que los agujeros negros empezaban a fusionarse y confabular entre sí y a absorber materia hasta dar lugar a un único "super" agujero negro que significaría el fin del espacio, del tiempo, y de todo.
Al final, todo se condensaría en una especie de cubo que caería sobre tu cabeza.
martes, 17 de abril de 2012
La Teoría del BIG BANG
La teoría del Big Bang y el origen del Universo
El Big Bang, literalmente gran estallido, constituye el momento en que de la "nada" emerge toda la materia, es decir, el origen del Universo. La materia, hasta ese momento, es un punto de densidad infinita, que en un momento dado "explota" generando la expansión de la materia en todas las direcciones y creando lo que conocemos como nuestro Universo.Inmediatamente después del momento de la "explosión", cada partícula de materia comenzó a alejarse muy rápidamente una de otra, de la misma manera que al inflar un globo éste va ocupando más espacio expandiendo su superficie. Los físicos teóricos han logrado reconstruir esta cronología de los hechos a partir de un 1/100 de segundo después del Big Bang. La materia lanzada en todas las direcciones por la explosión primordial está constituida exclusivamente por partículas elementales: Electrones, Positrones, Mesones, Bariones, Neutrinos, Fotones y un largo etcétera hasta más de 89 partículas conocidas hoy en día.
En 1948 el físico ruso nacionalizado estadounidense George Gamow modificó la teoría de Lemaître del núcleo primordial. Gamow planteó que el Universo se creó en una explosión gigantesca y que los diversos elementos que hoy se observan se produjeron durante los primeros minutos después de la Gran Explosión o Big Bang, cuando la temperatura extremadamente alta y la densidad del Universo fusionaron partículas subatómicas en los elementos químicos. Cálculos más recientes indican que el hidrógeno y el helio habrían sido los productos primarios del Big Bang, y los elementos más pesados se produjeron más tarde, dentro de las estrellas. Sin embargo, la teoría de Gamow proporciona una base para la comprensión de los primeros estadios del Universo y su posterior evolución. A causa de su elevadísima densidad, la materia existente en los primeros momentos del Universo se expandió con rapidez. Al expandirse, el helio y el hidrógeno se enfriaron y se condensaron en estrellas y en galaxias. Esto explica la expansión del Universo y la base física de la ley de Hubble.
Según se expandía el Universo, la radiación residual del Big Bang continuó enfriándose, hasta llegar a una temperatura de unos 3 K (-270 °C). Estos vestigios de radiación de fondo de microondas fueron detectados por los radioastrónomos en 1965, proporcionando así lo que la mayoría de los astrónomos consideran la confirmación de la teoría del Big Bang.
Uno de los problemas sin resolver en el modelo del Universo en expansión es si el Universo es abierto o cerrado (esto es, si se expandirá indefinidamente o se volverá a contraer).
Un intento de resolver este problema es determinar si la densidad media de la materia en el Universo es mayor que el valor crítico en el modelo de Friedmann. La masa de una galaxia se puede medir observando el movimiento de sus estrellas; multiplicando la masa de cada galaxia por el número de galaxias se ve que la densidad es sólo del 5 al 10% del valor crítico. La masa de un cúmulo de galaxias se puede determinar de forma análoga, midiendo el movimiento de las galaxias que contiene. Al multiplicar esta masa por el número de cúmulos de galaxias se obtiene una densidad mucho mayor, que se aproxima al límite crítico que indicaría que el Universo está cerrado. La diferencia entre estos dos métodos sugiere la presencia de materia invisible, la llamada materia oscura, dentro de cada cúmulo pero fuera de las galaxias visibles. Hasta que se comprenda el fenómeno de la masa oculta, este método de determinar el destino del Universo será poco convincente.
Muchos de los trabajos habituales en cosmología teórica se centran en desarrollar una mejor comprensión de los procesos que deben haber dado lugar al Big Bang. La teoría inflacionaria, formulada en la década de 1980, resuelve dificultades importantes en el planteamiento original de Gamow al incorporar avances recientes en la física de las partículas elementales. Estas teorías también han conducido a especulaciones tan osadas como la posibilidad de una infinidad de universos producidos de acuerdo con el modelo inflacionario. Sin embargo, la mayoría de los cosmólogos se preocupa más de localizar el paradero de la materia oscura, mientras que una minoría, encabezada por el sueco Hannes Alfvén, premio Nobel de Física, mantienen la idea de que no sólo la gravedad sino también los fenómenos del plasma, tienen la clave para comprender la estructura y la evolución del Universo.
Directorio de empresas y entidades relacionadas con el medio ambiente en España
DIRECTORIOS DE EMPRESAS Y PROFESIONALES DE SERVICIOS AMBIENTALES.
MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE: BASE DE DATOS DE ENTIDADES CON ACTIVIDAD AMBIENTAL (BANCO DE DATOS DE EMPRESAS DEL SECTOR AMBIENTAL).
DIRECTORIO DE EMPRESAS DE TECNOLOGÍA AMBIENTAL:
ASOCIACIONES DE EMPRESAS Y PROFESIONALES DE SERVICIOS AMBIENTALES DE ÁMBITO NACIONAL.
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA PARA LA PROMOCIÓN DEL DESARROLLO DEL ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA (APRODACV).
ASOCIACIÓN PROFESIONAL INTERDISCIPLINAR DEL MEDIO AMBIENTE (APROMA) .
ASOCIACIÓN TÉCNICA PARA LA GESTIÓN DE RESIDUOS Y MEDIO AMBIENTE (ATEGRUS) .
ASOCIACIÓN PARA LA DEFENSA DE LA CALIDAD DE LAS AGUAS (ADECAGUA) .
ASOCIACIÓN TÉCNICA PARA LA GESTIÓN DE RESIDUOS Y MEDIO AMBIENTE (ATEGRUS).
PLATAFORMA EMPRESARIAL EÓLICA.
ASOCIACIÓN DE PERIODISTAS DE INFORMACIÓN AMBIENTAL.
ASOCIACIÓN PROFESIONAL DE EMPRESAS DE MEDIO AMBIENTE.
ASOCIACIÓN DE EMPRESAS RESTAURADORAS DEL PAISAJE Y DEL MEDIO AMBIENTE (ASERPYMA).
ASOCIACION ESPAÑOLA DE EMPRESAS DE INGENIERIA, CONSULTORIA Y SERVICIOS TECNOLÓGICOS (TECNIBERIA RNMA) .
AMEC URBIS-ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE EQUIPAMIENTO Y MEDIO AMBIENTE.
ASOCIACIONES DE EMPRESAS Y PROFESIONALES DE SERVICIOS AMBIENTALES DE ÁMBITO REGIONAL.
Cataluña:
AGRUPACIÓN CATALANA DE INGENIERÍAS Y CONSULTORÍAS MEDIOAMBIENTALES .
ASOCIACIÓN CATALANA DE INSTALACIONES DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS ESPECIALES.
GREMIO DE RECUPERACIÓN DE CATALUÑA .
FUNDACIÓN FORUM AMBIENTAL: DIRECTORIO DE EMPRESAS.
CENTRO PARA LA EMPRESA Y EL MEDIO AMBIENTE (CEMA): BASES DE DATOS DE PROVEEDORES DE BIENES Y SERVICIOS AMBIENTALES.
Castilla-León:
ASOCIACIÓN DE EMPRESAS CASTILLA Y LEÓN MEDIO AMBIENTE - CASLEMA.
Murcia:
ASOCIACIÓN DE EMPRESAS DE MEDIO AMBIENTE DE LA REGIÓN DE MURCIA (AEMA).
Navarra:
ASOCIACIÓN NAVARRA DE EMPRESAS CERTIFICADAS EN MEDIO AMBIENTE.
País Vasco:
ASOCIACIÓN CLÚSTER DE EMPRESAS DE MEDIO AMBIENTE DE EUSKADI.
MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE: BASE DE DATOS DE ENTIDADES CON ACTIVIDAD AMBIENTAL (BANCO DE DATOS DE EMPRESAS DEL SECTOR AMBIENTAL).
DIRECTORIO DE EMPRESAS DE TECNOLOGÍA AMBIENTAL:
ASOCIACIONES DE EMPRESAS Y PROFESIONALES DE SERVICIOS AMBIENTALES DE ÁMBITO NACIONAL.
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA PARA LA PROMOCIÓN DEL DESARROLLO DEL ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA (APRODACV).
ASOCIACIÓN PROFESIONAL INTERDISCIPLINAR DEL MEDIO AMBIENTE (APROMA) .
ASOCIACIÓN TÉCNICA PARA LA GESTIÓN DE RESIDUOS Y MEDIO AMBIENTE (ATEGRUS) .
ASOCIACIÓN PARA LA DEFENSA DE LA CALIDAD DE LAS AGUAS (ADECAGUA) .
ASOCIACIÓN TÉCNICA PARA LA GESTIÓN DE RESIDUOS Y MEDIO AMBIENTE (ATEGRUS).
PLATAFORMA EMPRESARIAL EÓLICA.
ASOCIACIÓN DE PERIODISTAS DE INFORMACIÓN AMBIENTAL.
ASOCIACIÓN PROFESIONAL DE EMPRESAS DE MEDIO AMBIENTE.
ASOCIACIÓN DE EMPRESAS RESTAURADORAS DEL PAISAJE Y DEL MEDIO AMBIENTE (ASERPYMA).
ASOCIACION ESPAÑOLA DE EMPRESAS DE INGENIERIA, CONSULTORIA Y SERVICIOS TECNOLÓGICOS (TECNIBERIA RNMA) .
AMEC URBIS-ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE EQUIPAMIENTO Y MEDIO AMBIENTE.
ASOCIACIONES DE EMPRESAS Y PROFESIONALES DE SERVICIOS AMBIENTALES DE ÁMBITO REGIONAL.
Cataluña:
AGRUPACIÓN CATALANA DE INGENIERÍAS Y CONSULTORÍAS MEDIOAMBIENTALES .
ASOCIACIÓN CATALANA DE INSTALACIONES DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS ESPECIALES.
GREMIO DE RECUPERACIÓN DE CATALUÑA .
FUNDACIÓN FORUM AMBIENTAL: DIRECTORIO DE EMPRESAS.
CENTRO PARA LA EMPRESA Y EL MEDIO AMBIENTE (CEMA): BASES DE DATOS DE PROVEEDORES DE BIENES Y SERVICIOS AMBIENTALES.
Castilla-León:
ASOCIACIÓN DE EMPRESAS CASTILLA Y LEÓN MEDIO AMBIENTE - CASLEMA.
Murcia:
ASOCIACIÓN DE EMPRESAS DE MEDIO AMBIENTE DE LA REGIÓN DE MURCIA (AEMA).
Navarra:
ASOCIACIÓN NAVARRA DE EMPRESAS CERTIFICADAS EN MEDIO AMBIENTE.
País Vasco:
ASOCIACIÓN CLÚSTER DE EMPRESAS DE MEDIO AMBIENTE DE EUSKADI.
Centrales Nucleares activas actualmente en España
En España se encuentran en funcionamiento 6 centrales nucleares, todas ellas en la península, 2 de las cuales disponen de 2 reactores cada una (Almaraz y Ascó), por lo que suman 8 reactores de agua ligera, con una potencia total instalada de 7.728 MWe.
BWR: Reactor de agua en ebullición. PWR: Reactor de agua a presión.
| Central | Emplazamiento | Propietarios | Potencia eléctrica(MW) | Tipo | Año entrada en servicio |
|---|---|---|---|---|---|
| Sta.María Garoña | V. Tobalina Burgos | Nuclenor: Iberdrola Generación, S.A.(50%) y Endesa Generación, S.A. (50%) | 466.00 | B.W.R. | 1971 |
| Almaraz I | Almaraz Cáceres | Iberdrola Generación, S.A. (52,7%), Endesa Generación, S.A. (36,0%) Gas Natural, S.A. (11,3%) | 977.00 | P.W.R. | 1981 |
| Ascó I | Ascó Tarragona | Endesa Generación, S.A.(100%) | 1032.50 | P.W.R. | 1983 |
| Almaraz II | Almaraz Cáceres | Iberdrola Generación, S.A. (52,7%), Endesa Generación, S.A.(36%) Gas Natural, S.A. (11,3%) | 980.00 | P.W.R. | 1983 |
| Cofrentes | Cofrentes Valencia | Iberdrola Generación, S.A. | 1092.02 | B.W.R. | 1984 |
| Ascó II | Ascó Tarragona | Endesa Generación, S.A.(85%), Iberdrola Generación, S.A. (15%) | 1027.21 | P.W.R. | 1985 |
| Vandellós II | Vandellós L’Hospitalet del Infant Tarragona | Endesa Generación, S.A.(72%), Iberdrola Generación, S.A. (28%) | 1087.14 | P.W.R. | 1987 |
| Trillo | Trillo Guadalajara | Iberdrola Generación, S.A. (48%), Gas Natural S. A.(34,5%) Hidroeléctrica Cantábrico (15,5%), Nuclenor (2%). | 1066.00 | P.W.R. | 1988 |
BWR: Reactor de agua en ebullición. PWR: Reactor de agua a presión.
Mapa de ubicación de centrales nucleares
Las energías renovables
¿Qué son las energías renovables?
Las energías renovables proceden de fuentes naturales que son inagotables. Energías procedentes de fuentes como el sol, el aire, el agua, biomasa etcétera.
Energías renovables frente a las energías fósiles:
Frente a los efectos contaminantes de combustibles fósiles como el petróleo o el carbón, las energías renovables tienen menos emisiones de carbono, reciclan y son más respetuosas con el medio ambiente.
Los combustibles fósiles crean emisiones de gases efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global. Las energías renovables no emiten estos gases y son básicas para frenar el calentamiento global y el cambio climático.
La producción de energías renovables a nivel local, reduce los costes de trasportes que tienen las energías fósiles. Potenciar las energías renovables crea puestos de trabajo.
Las energías renovables por su disponibilidad estarán sujetas a menos fluctuaciones de precios, al contrario que el petróleo o el gas.
Potencial ilimitado, frente a los recursos finitos de las energías fósiles, las energías renovables ofrecen un potencial prácticamente ilimitado.
Tipos energías renovables:
Energía solar
La energía solar trasforma los rayos del sol en electricidad. Lo hace de forma directa usando energía fotovoltaica, o de forma indirecta a través de energía solar concentrada.
Los sistemas de energía solar concentrada usan lentes o paneles solares que acumulan la energía del sol. La energía fotovoltaica usa los paneles solares y materiales semiconductores, de esta forma convierte la luz solar en energía eléctrica mediante el efecto fotoeléctrico.
Energía solar térmica
La energía solar térmica, aprovecha la energía del sol para generar calor o energía térmica. La energía se recoge mediante paneles solares o colectores solares se concentra la energia y se usa para calentar el agua a nivel doméstico o industrial.
Energía eólica
La fuerza del viento se transforma en electricidad mediante turbinas de viento. Los parques eólicos pueden tener cientos de turbinas eólicas . El viento da vueltas en las láminas de las turbinas que giran, están conectadas a un generador que produce electricidad.
Energía exotérmica
La energía que se obtiene del aprovechamiento del calor generado en el interior de la tierra. Vemos el poder de esta energía en los volcanes o los géiseres. El vapor de agua al pasar por una turbina conectada a un generador produce electricidad.
Energía hidráulica
Aprovecha la energía de la caída del agua desde cierta altura. Este tipo de energía se convierte en energía cinética. El agua a gran velocidad mueve las turbinas y a través de generadores se trasforma en electricidad.
Biomasa
A través de la fotosíntesis las plantas capturan energía del sol. Esta energía acumulada en maderas, cáscaras de frutos, plantas, y otros residuos orgánicos, al quemarse liberará energía acumulada. Esto es la energía de la biomasa.
Energía océanos
La más conocida es la de las mareas, aunque también se trabaja en la energía de las olas y la de los gradientes de temperatura entre el fondo y superficie del océano.
La energía de las mareas aprovecha las diferencias de altura entre la altura media de los mares según la posición relativa de la tierra y la luna, a veces estas diferencias de altura pueden llegar ser de metros. Se usa un alternador para generar energía eléctrica
Hidrógeno
Un elemento muy abundante en el universo, pero no suele encontrarse en estado puro, así que para obtenerlo se necesitan de otras fuentes de energía. El hidrogeno se puede trasformar en energía usando una tecnología similar a la fabricación de pilas que trasforman la energía química en electricidad.
Energía térmica
La energía que se libera a través del calor, que se puede obtener del sol, la naturaleza, por rozamiento, a través de la combustión etcétera.
Energía nuclear
Se considera energía renovable cuando usa el hidrogeno en lugar del uranio en el proceso de fisión nuclear.
Las energías renovables proceden de fuentes naturales que son inagotables. Energías procedentes de fuentes como el sol, el aire, el agua, biomasa etcétera.
Energías renovables frente a las energías fósiles:
Frente a los efectos contaminantes de combustibles fósiles como el petróleo o el carbón, las energías renovables tienen menos emisiones de carbono, reciclan y son más respetuosas con el medio ambiente.
Los combustibles fósiles crean emisiones de gases efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global. Las energías renovables no emiten estos gases y son básicas para frenar el calentamiento global y el cambio climático.
La producción de energías renovables a nivel local, reduce los costes de trasportes que tienen las energías fósiles. Potenciar las energías renovables crea puestos de trabajo.
Las energías renovables por su disponibilidad estarán sujetas a menos fluctuaciones de precios, al contrario que el petróleo o el gas.
Potencial ilimitado, frente a los recursos finitos de las energías fósiles, las energías renovables ofrecen un potencial prácticamente ilimitado.
Tipos energías renovables:
Energía solar
La energía solar trasforma los rayos del sol en electricidad. Lo hace de forma directa usando energía fotovoltaica, o de forma indirecta a través de energía solar concentrada.
Los sistemas de energía solar concentrada usan lentes o paneles solares que acumulan la energía del sol. La energía fotovoltaica usa los paneles solares y materiales semiconductores, de esta forma convierte la luz solar en energía eléctrica mediante el efecto fotoeléctrico.
Energía solar térmica
La energía solar térmica, aprovecha la energía del sol para generar calor o energía térmica. La energía se recoge mediante paneles solares o colectores solares se concentra la energia y se usa para calentar el agua a nivel doméstico o industrial.
Energía eólica
La fuerza del viento se transforma en electricidad mediante turbinas de viento. Los parques eólicos pueden tener cientos de turbinas eólicas . El viento da vueltas en las láminas de las turbinas que giran, están conectadas a un generador que produce electricidad.
Energía exotérmica
La energía que se obtiene del aprovechamiento del calor generado en el interior de la tierra. Vemos el poder de esta energía en los volcanes o los géiseres. El vapor de agua al pasar por una turbina conectada a un generador produce electricidad.
Energía hidráulica
Aprovecha la energía de la caída del agua desde cierta altura. Este tipo de energía se convierte en energía cinética. El agua a gran velocidad mueve las turbinas y a través de generadores se trasforma en electricidad.
Biomasa
A través de la fotosíntesis las plantas capturan energía del sol. Esta energía acumulada en maderas, cáscaras de frutos, plantas, y otros residuos orgánicos, al quemarse liberará energía acumulada. Esto es la energía de la biomasa.
Energía océanos
La más conocida es la de las mareas, aunque también se trabaja en la energía de las olas y la de los gradientes de temperatura entre el fondo y superficie del océano.
La energía de las mareas aprovecha las diferencias de altura entre la altura media de los mares según la posición relativa de la tierra y la luna, a veces estas diferencias de altura pueden llegar ser de metros. Se usa un alternador para generar energía eléctrica
Hidrógeno
Un elemento muy abundante en el universo, pero no suele encontrarse en estado puro, así que para obtenerlo se necesitan de otras fuentes de energía. El hidrogeno se puede trasformar en energía usando una tecnología similar a la fabricación de pilas que trasforman la energía química en electricidad.
Energía térmica
La energía que se libera a través del calor, que se puede obtener del sol, la naturaleza, por rozamiento, a través de la combustión etcétera.
Energía nuclear
Se considera energía renovable cuando usa el hidrogeno en lugar del uranio en el proceso de fisión nuclear.
El efecto invernadero
¿Qué es el efecto invernadero?
Se llama efecto invernadero al fenómeno por el que determinados gases componentes de una atmosfera planetaria retienen parte de la energía que el suelo emite al haber sido calentado por la radiación solar. Afecta a todos los cuerpos planetarios dotados de atmósfera. De acuerdo con el actual consenso científico, el efecto invernadero se está acentuando en la tierra por la emisión de ciertos gases, como el dióxido de carbono y el metano, debido a la actividad económica humana. Este fenómeno evita que la energía del sol recibida constantemente por la tierra vuelva imediatamente al espacio produciendo a escala planetaria un efecto similar al observado en un invernadero.
¿Por qué se produce?
Se podría decir que el efecto invernadero es un fenómeno atmosférico natural que permite mantener una temperatura agradable en el planeta, al retener parte de la energía que proviene del sol. El aumento de la concentración de dióxido de carbono (CO2) proveniente del uso de combustibles fósiles ha provocado la intensificacion del fenómeno invernadero.Principales gases: Dioxido de carbono/ CO2.
Consecuencias:
-Grandes cambios en el clima a nivel mundial
-El deshielo de los casquetes polares lo que provocaría el aumento del nivel del mar.
-Las temperaturas regionales y los regimenes de lluvia también sufren alteraciones, lo que afecta negativamente ala agricultura.
-Aumento de la desertificación.
-Cambios en las estaciones, lo que afectará a la migración de las aves, a la reproducción de los seres vivos etc….
Se llama efecto invernadero al fenómeno por el que determinados gases componentes de una atmosfera planetaria retienen parte de la energía que el suelo emite al haber sido calentado por la radiación solar. Afecta a todos los cuerpos planetarios dotados de atmósfera. De acuerdo con el actual consenso científico, el efecto invernadero se está acentuando en la tierra por la emisión de ciertos gases, como el dióxido de carbono y el metano, debido a la actividad económica humana. Este fenómeno evita que la energía del sol recibida constantemente por la tierra vuelva imediatamente al espacio produciendo a escala planetaria un efecto similar al observado en un invernadero.
¿Por qué se produce?
Se podría decir que el efecto invernadero es un fenómeno atmosférico natural que permite mantener una temperatura agradable en el planeta, al retener parte de la energía que proviene del sol. El aumento de la concentración de dióxido de carbono (CO2) proveniente del uso de combustibles fósiles ha provocado la intensificacion del fenómeno invernadero.Principales gases: Dioxido de carbono/ CO2.
Consecuencias:
-Grandes cambios en el clima a nivel mundial
-El deshielo de los casquetes polares lo que provocaría el aumento del nivel del mar.
-Las temperaturas regionales y los regimenes de lluvia también sufren alteraciones, lo que afecta negativamente ala agricultura.
-Aumento de la desertificación.
-Cambios en las estaciones, lo que afectará a la migración de las aves, a la reproducción de los seres vivos etc….
Gattaca
Gattaca (1997) es una película estadounidense escrita y dirigida por Andrew Niccol y protagonizada por Ethan Hawke, Uma Thurman y Jude Law. Producida por Danny DeVito, la película estuvo nominada ese año a un Oscar a la Mejor dirección artística y se considera una distopía transhumanista.
Sinopsis
En un mundo diferente, algunos hijos son formados mediante mecanismos de control genético para asegurar que nacen con los mejores rasgos hereditarios de sus padres. Una base de datos identifica quién ha nacido bajo ese método y quienes no. Los primeros son los «válidos», los segundos los «inválidos». Vincent Freeman (Ethan Hawke) es un inválido y su hermano Anton (Loren Dean) es válido. Todo cambia un día, cuando el primero gana en una carrera al segundo. Es decir, cuando el que está destinado a perder gana. Entonces, Vincent descubre que no todo está perdido y que puede cumplir sus sueños.
Sinopsis
En un mundo diferente, algunos hijos son formados mediante mecanismos de control genético para asegurar que nacen con los mejores rasgos hereditarios de sus padres. Una base de datos identifica quién ha nacido bajo ese método y quienes no. Los primeros son los «válidos», los segundos los «inválidos». Vincent Freeman (Ethan Hawke) es un inválido y su hermano Anton (Loren Dean) es válido. Todo cambia un día, cuando el primero gana en una carrera al segundo. Es decir, cuando el que está destinado a perder gana. Entonces, Vincent descubre que no todo está perdido y que puede cumplir sus sueños.
El código genético
El Código Genético:
El código genético es un conjunto de normas por las que la información codificada en el material genético (secuencias de ADN o ARN) se traduce en proteínas (secuencias de aminoácidos) en las células vivas. El código define la relación entre secuencias de tres nucleótidos, llamadas codones, y aminoácidos. Un codón se corresponde con un aminoácido específico. El ARN se basa en transportar un mensaje del ADN a la molécula correspondiente
La secuencia del material genético se compone de cuatro bases nitrogenadas distintas, que tienen una función equivalente a letras en el código genético: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C) en el ADN y adenina (A), uracilo (U), guanina (G) y citosina (C) en el ARN.Debido a esto, el número de codones posibles es 64, de los cuales 61 codifican aminoácidos (siendo además uno de ellos el codón de inicio, AUG) y los tres restantes son sitios de parada (UAA, llamado ocre; UAG, llamado ámbar; UGA, llamado ópalo). La secuencia de codones determina la secuencia aminoacídica de una proteína en concreto, que tendrá una estructura y una función específicas.
El código genético es un conjunto de normas por las que la información codificada en el material genético (secuencias de ADN o ARN) se traduce en proteínas (secuencias de aminoácidos) en las células vivas. El código define la relación entre secuencias de tres nucleótidos, llamadas codones, y aminoácidos. Un codón se corresponde con un aminoácido específico. El ARN se basa en transportar un mensaje del ADN a la molécula correspondiente
La secuencia del material genético se compone de cuatro bases nitrogenadas distintas, que tienen una función equivalente a letras en el código genético: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C) en el ADN y adenina (A), uracilo (U), guanina (G) y citosina (C) en el ARN.Debido a esto, el número de codones posibles es 64, de los cuales 61 codifican aminoácidos (siendo además uno de ellos el codón de inicio, AUG) y los tres restantes son sitios de parada (UAA, llamado ocre; UAG, llamado ámbar; UGA, llamado ópalo). La secuencia de codones determina la secuencia aminoacídica de una proteína en concreto, que tendrá una estructura y una función específicas.
Las mutaciones
Las mutaciones y tipos de mutaciones :
Concepto:
La mutación en genética y biología, es una alteración o cambio en la información genética (genotipo) de un ser vivo y que, por lo tanto, va a producir un cambio de características, que se presenta súbita y espontáneamente, y que se puede transmitir o heredar a la descendencia. Este cambio va a estar presente en una pequeña proporción de la población (variante) o del organismo (mutación). La unidad genética capaz de mutar es el gen que es la unidad de información hereditaria que forma parte del ADN. En los seres multicelulares, las mutaciones sólo pueden ser heredadas cuando afectan a las células reproductivas. Una consecuencia de las mutaciones puede ser una enfermedad genética, sin embargo, aunque en el corto plazo puede parecer perjudiciales, a largo plazo las mutaciones son esenciales para nuestra existencia. Sin mutación no habría cambio y sin cambio la vida no podría evolucionar.
Tipos: Mutaciones génicas:
Cuando una secuencia de nucleótidos es alterada. Una sustitución puede pasar desapercibida, pero también pueden darse alteraciones importantes en la función biológica de la proteína. Las mutaciones nuevas tienen mayor probabilidad de ser perjudiciales que beneficiosas para los organismos, y esto se debe a que son eventos aleatorios con respecto a la adaptación, es decir, el que ocurra o no una mutación particular es independiente de las consecuencias que puedan tener en sus portadores.
Las tasas de mutación han sido medidas en una gran variedad de organismos. En humanos y en organismo multicelulares, una mutación ocurre entre 1 de cada 100.000 gametos o 1 de cada 1.000.000.
A pesar de que la incidencia de las mutaciones es relativamente grande en relación con el número de organismos de cada especie, la evolución no depende ni mucho menos de las mutaciones que surgen en cada generación, sino de la acumulación de toda la variabilidad durante la evolución de las especies.
Mutaciones cromosómicas:
Afectan al número de cromosomas o a su estructura o su configuración. Por ejemplo, en la evolución humana, tuvo lugar la fusión de dos cromosomas relativamente pequeños en uno bastante grande, el cromosoma 2. Los chimpancés, gorilas y primates conservan la situación original.
También pueden darse inversiones y traslocaciones, que no cambian la cantidad de ADN. La importancia de estas mutaciones es que cambian las relaciones de ligamiento entre los genes.
Con las mutaciones cromosómicas el tamaño del genoma puede variar, apareciendo genes duplicados y poliploidías (cambios en el número de cromosomas). La poliploidía es una situación particularmente interesante, puesto que una mutación puede dar origen, de manera virtualmente instantánea, a una especie nueva.
La biología molecular ha permitido profundizar no sólo en el cambio genético temporal, sino también en el prerrequisito de tal evolución, la variación genética. Matemáticamente y experimentalmente se ha demostrado que, en aquellas poblaciones que ocupan medios idénticos o semejantes, la tasa de evolución es proporcional al grado de variación genética de cada una de ellas. Tal variación puede expresarse en función del grado de heterocigosidad, esto es, de la proporción de loci de un individuo promedio en el que los dos miembros de la pareja de genes, cada uno de ellos procedente de padres distintos, codifican proteínas diferentes. Varios centenares de especies se han sometido a estudios de este tipo por electroforesis y otros estudios, y la proporción de loci heterocigóticos oscila entre el 5 y el 20%.
En el caso del hombre, el valor de la heterocigosis es H=0'067. Es decir, que un individuo es en promedio heterocigoto en el 6'7% de sus genes. El número de genes en el hombre se estima entre 30.000 y 100.000. Asumiendo la estima más baja (y con los avances en el desarrollo del genoma humano, parece que es justo al contrario), una persona será heterocigota en 30.000 x 0'067 = 2.010 genes, teniendo en cuenta que, además, esos 2.010 genes heterocigotos en una persona no son los mismos 2.010 genes de otra. Así, el concepto de raza pura, entendiendo como tal aquella que tenga el 100% de sus genes en homocigosis, es exclusivamente coloquial y carente de sentido genético.
Un individuo heterocigoto en un gen (Aa) puede producir dos tipos diferentes de gametos; un individuo heterocigoto en dos genes (AaBb) puede producir cuatro tipos de gametos diferentes; y un individuo heterocigótico en n genes puede producir 2 n genes diferentes. Por tanto, un individuo humano tiene el potencial de producir 22010, o lo que es lo mismo, 10605 tipos de gametos diferentes (muchos más que átomos estimados hay en el Universo, que se calcula en 1076).
A esta variabilidad hay que añadir la que es consecuencia de la recombinación en el proceso de meiosis, en donde fragmentos completos de parejas de cromosomas homólogos se rompen y se intercambian, y al proceso de segregación aleatoria de cromosomas homólogos al final de dicha meiosis. En este último caso, es fácil calcular que, si de cada célula humana de 23 parejas de cromosomas (diploides) se obtienen células de sólo 23 cromosomas (haploides), y que cada cromosoma puede provenir de cualquiera de los dos miembros de la pareja original, de una célula madre pueden darse, sólo por este mecanismo, 223 gametos (óvulos o espermatozoides) diferentes.
Concepto:
La mutación en genética y biología, es una alteración o cambio en la información genética (genotipo) de un ser vivo y que, por lo tanto, va a producir un cambio de características, que se presenta súbita y espontáneamente, y que se puede transmitir o heredar a la descendencia. Este cambio va a estar presente en una pequeña proporción de la población (variante) o del organismo (mutación). La unidad genética capaz de mutar es el gen que es la unidad de información hereditaria que forma parte del ADN. En los seres multicelulares, las mutaciones sólo pueden ser heredadas cuando afectan a las células reproductivas. Una consecuencia de las mutaciones puede ser una enfermedad genética, sin embargo, aunque en el corto plazo puede parecer perjudiciales, a largo plazo las mutaciones son esenciales para nuestra existencia. Sin mutación no habría cambio y sin cambio la vida no podría evolucionar.
Tipos: Mutaciones génicas:
Cuando una secuencia de nucleótidos es alterada. Una sustitución puede pasar desapercibida, pero también pueden darse alteraciones importantes en la función biológica de la proteína. Las mutaciones nuevas tienen mayor probabilidad de ser perjudiciales que beneficiosas para los organismos, y esto se debe a que son eventos aleatorios con respecto a la adaptación, es decir, el que ocurra o no una mutación particular es independiente de las consecuencias que puedan tener en sus portadores.
Las tasas de mutación han sido medidas en una gran variedad de organismos. En humanos y en organismo multicelulares, una mutación ocurre entre 1 de cada 100.000 gametos o 1 de cada 1.000.000.
A pesar de que la incidencia de las mutaciones es relativamente grande en relación con el número de organismos de cada especie, la evolución no depende ni mucho menos de las mutaciones que surgen en cada generación, sino de la acumulación de toda la variabilidad durante la evolución de las especies.
Mutaciones cromosómicas:
Afectan al número de cromosomas o a su estructura o su configuración. Por ejemplo, en la evolución humana, tuvo lugar la fusión de dos cromosomas relativamente pequeños en uno bastante grande, el cromosoma 2. Los chimpancés, gorilas y primates conservan la situación original.
También pueden darse inversiones y traslocaciones, que no cambian la cantidad de ADN. La importancia de estas mutaciones es que cambian las relaciones de ligamiento entre los genes.
Con las mutaciones cromosómicas el tamaño del genoma puede variar, apareciendo genes duplicados y poliploidías (cambios en el número de cromosomas). La poliploidía es una situación particularmente interesante, puesto que una mutación puede dar origen, de manera virtualmente instantánea, a una especie nueva.
La biología molecular ha permitido profundizar no sólo en el cambio genético temporal, sino también en el prerrequisito de tal evolución, la variación genética. Matemáticamente y experimentalmente se ha demostrado que, en aquellas poblaciones que ocupan medios idénticos o semejantes, la tasa de evolución es proporcional al grado de variación genética de cada una de ellas. Tal variación puede expresarse en función del grado de heterocigosidad, esto es, de la proporción de loci de un individuo promedio en el que los dos miembros de la pareja de genes, cada uno de ellos procedente de padres distintos, codifican proteínas diferentes. Varios centenares de especies se han sometido a estudios de este tipo por electroforesis y otros estudios, y la proporción de loci heterocigóticos oscila entre el 5 y el 20%.
En el caso del hombre, el valor de la heterocigosis es H=0'067. Es decir, que un individuo es en promedio heterocigoto en el 6'7% de sus genes. El número de genes en el hombre se estima entre 30.000 y 100.000. Asumiendo la estima más baja (y con los avances en el desarrollo del genoma humano, parece que es justo al contrario), una persona será heterocigota en 30.000 x 0'067 = 2.010 genes, teniendo en cuenta que, además, esos 2.010 genes heterocigotos en una persona no son los mismos 2.010 genes de otra. Así, el concepto de raza pura, entendiendo como tal aquella que tenga el 100% de sus genes en homocigosis, es exclusivamente coloquial y carente de sentido genético.
Un individuo heterocigoto en un gen (Aa) puede producir dos tipos diferentes de gametos; un individuo heterocigoto en dos genes (AaBb) puede producir cuatro tipos de gametos diferentes; y un individuo heterocigótico en n genes puede producir 2 n genes diferentes. Por tanto, un individuo humano tiene el potencial de producir 22010, o lo que es lo mismo, 10605 tipos de gametos diferentes (muchos más que átomos estimados hay en el Universo, que se calcula en 1076).
A esta variabilidad hay que añadir la que es consecuencia de la recombinación en el proceso de meiosis, en donde fragmentos completos de parejas de cromosomas homólogos se rompen y se intercambian, y al proceso de segregación aleatoria de cromosomas homólogos al final de dicha meiosis. En este último caso, es fácil calcular que, si de cada célula humana de 23 parejas de cromosomas (diploides) se obtienen células de sólo 23 cromosomas (haploides), y que cada cromosoma puede provenir de cualquiera de los dos miembros de la pareja original, de una célula madre pueden darse, sólo por este mecanismo, 223 gametos (óvulos o espermatozoides) diferentes.
La clonación
La clonación:
Se deben tomar en cuenta las siguientes características:
En primer lugar se necesita clonar las moléculas ya que no se puede hacer un órgano o parte del "clon" si no se cuenta con las moléculas que forman a dicho ser, aunque claro para hacer una clonación necesitamos saber qué es lo que buscamos clonar.
Ser parte de un animal ya "desarrollado", porque la clonación responde a un interés por obtener copias de un determinado animal que nos interesa, y sólo cuando es adulto conocemos sus características.
Por otro lado, se trata de crearlo de forma asexual. La reproducción sexual no nos permite obtener copias idénticas, ya que este tipo de reproducción por su misma naturaleza genera diversidad.
Tipos de clonación :
Clonación molecular:
La clonación molecular se utiliza en una amplia variedad de experimentos biológicos y las aplicaciones prácticas van desde la toma de huellas dactilares a producción de proteínas a gran escala.
En la práctica, con el fin de amplificar cualquier secuencia en un organismo vivo, la secuencia a clonar tiene que estar vinculada a un origen de replicación; que es una secuencia de ADN.TransfecciónSe introduce la secuencia formada dentro de células.SelecciónFinalmente se seleccionan las células que han sido transfectadas con éxito con el nuevo ADN.
Inicialmente, el ADN de interés necesita ser aislado de un segmento de ADN de tamaño adecuado. Posteriormente, se da el proceso de ligación cuando el fragmento amplificado se inserta en un vector de clonación: El vector se linealiza (ya que es circular),usando enzimas de restricción y a continuación se incuban en condiciones adecuadas el fragmento de ADN de interés y el vector con la enzima ADN ligasa.
Tras la ligación del vector con el inserto de interés, se produce la transfección dentro de las células, para ello las células transfectadas son cultivadas; este proceso, es el proceso determinante, ya que es la parte en la que vemos si las células han sido transfectadas exitosamente o no.
Tendremos que identificar por tanto las células transfectadas y las no transfectadas, existen vectores de clonación modernos que incluyen marcadores de resitencia a los antibióticos con los que sólo las células que han sido transfectadas pueden crecer. Hay otros vectores de clonación que proporcionan color azul/ blanco cribado. De modo, que la investigación de las colonias es necesaria para confirmar que la clonación se ha realizado correctamente.
Clonación celular:
Clonar una célula consiste en formar un grupo de ellas a partir de una sola. En el caso de organismos unicelulares como bacterias y levaduras, este proceso es muy sencillo, y sólo requiere la inoculación de los productos adecuados.
Sin embargo, en el caso de cultivos de células en organismos multicelulares, la clonación de las células es una tarea difícil, ya que estas células necesitan unas condiciones del medio muy específicas.
Una técnica útil de cultivo de tejidos utilizada para clonar distintos linajes de células es el uso de aros de clonación (cilindros).
De acuerdo con esta técnica, una agrupación de células unicelulares que han sido expuestas a un agente mutagénico o a un medicamento utilizado para propiciar la selección se ponen en una alta dilución para crear colonias aisladas; cada una proviniendo de una sola célula potencialmente y clónicamente diferenciada.
En una primera etapa de crecimiento, cuando las colonias tienen sólo unas pocas células; se sumergen aros estériles de poliestireno en grasa, y se ponen sobre una colonia individual junto con una pequeña cantidad de tripsina.
Las células que se clonan, se recolectan dentro del aro y se llevan a un nuevo contenedor para que continúe su crecimiento.
Clonación de organismos de forma natural:
La clonación de un organismo es crear un nuevo organismo con la misma información genética que una célula existente. Es un método de reproducción asexual, donde la fertilización no ocurre. En términos generales, sólo hay un progenitor involucrado. Esta forma de reproducción es muy común en organismos como las amebas y otros seres unicelulares, aunque la mayoría de las plantas y hongos también se reproducen asexualmente.
También se incluye la obtención de gemelos idénticos de manera natural. Se considera como una alteración espontánea durante el desarrollo embrionario, ignorándose su causa, aunque existe una correlación familiar estadísticamente significativa.
Gemelación artificial:
Este tipo de clonación consiste en tomar un embrión de hasta 8 células y generar embriones idénticos preimplantatorios (se podrían generar hasta 8 embriones idénticos, uno a partir de cada blastómera). Las blastómeras biopsiadas del embrión original se introducen individualmente o de dos en dos en una zona pelúcida vacía (puede proceder de otro animal, pues después el embrión sale de ella), o en una cubierta artificial (ZPA), y de cada uno se generan embriones idénticos al original (clones).
En veterinaria se lleva haciendo más de 30 años (para preservar las razas puras y mantener los caracteres deseados de un determinado animal), sin embargo, al considerarse una clonación, está totalmente prohibido en humanos, principalmente porque los embriones humanos pueden morir durante el proceso. Si se legalizase esta técnica, el rendimiento por ciclo de fecundación in vitro (FIV) aumentaría espectacularmente, pues se podrían obtener muchos más embriones y fácilmente; además ya no sería necesario someter a las mujeres a tratamientos fuertes de estimulación ovárica, pues a partir de un sólo embrión podrían obtener hasta 8 clones: se transfiere uno y los otros se congelarían, para poder ser transferidos años después o como reserva de seguridad, por si el hijo necesita células madre para el tratamiento de alguna enfermedad.
En la película Los niños del Brasil se explica lo que la Ciencia sabía en los años 80 sobre la clonación.
Separación de blastómeras para estudios de diagnóstico prenatal:
En algunas especies, como los equinos, se ha utilizado la separación de blastómeros de embriones previos a su implantación para efectuar estudios de diagnóstico de enfermedades genéticas. En ellos se ha determinado la viabilidad de los embriones analizados después de su transferencia en hembras receptoras, encontrándose tasas de gestación de 21%. La técnica de separación de los blastómeros implica la remoción de la zona pelúcida, ya sea por métodos químicos, mecánicos o enzimáticos, para posteriormente obtener los blastómeros mediante aspiración, extrusión o disminución de sus interacciones en soluciones libres de Ca2+ y Mg2+. En humanos la separación y cultivo de blastómeros aislados también han sido utilizados en estudios de biopsias de embriones en diferentes etapas de segmentación con la finalidad de dar alternativas a los estudios de diagnóstico prenatal, evaluando a su vez el desarrollo embrionario in vitro con el propósito de que se seleccionen los mejores embriones capaces de desarrollarse en blastocistos y congelarlos mientras se evalúan sus blastómeros aislados.
Clonación reproductiva:
La clonación reproductiva es la clonación propiamente dicha, y se basa en la creación de una copia genéticamente idéntica a una copia actual o anterior de un ser humano o animal. Es técnicamente posible, pues se ha conseguido en animales, aunque tiene bajo rendimiento y conlleva ciertos riesgos, como por ejemplo, problemas epigenéticos (síndrome LOS: el clon crece mucho más, que el animal original) y de senescencia. Este tipo de clonación está absolutamente prohibido en humanos, pues no tiene ningún sentido terapéutico, aparte de que al no ser una técnica perfeccionada, pueden morir los embriones humanos en el proceso.
En 1996, fue clonada la oveja Dolly. Fue el primer mamífero clonado a partir del ADN derivado de un adulta en vez de ser utilizado el ADN de un embrión. Pero aunque Dolly tenga una apariencia saludable, se cuestiona que envejeciera antes que una oveja normal, es decir, que la fuente (Dolly) trasmitio su edad celular al clon. Además fueron necesarios 277 embriones para producir este nacimiento.
Clonación terapéutica (o andropática):
La clonación terapéutica sí está legalizada actualmente, puesto que tiene fines médicos, el tratamiento de enfermedades. Este tipo de clonación consiste en fusionar el núcleo de una célula adulta (madre o diferenciada) y un ovocito enucleado para crear un embrión a partir del que se aislan células madre embrionarias compatibles con el futuro receptor del tejido.
Las células madre se aislan de la masa celular interna del embrión clonado una vez alcanzado el estadio de blastocisto. Estas células madre poseen la misma dotación genética que el paciente del que se tomó la célula adulta, por lo que expresará su misma dotación antigénica (proteínas superficiales de reconocimiento), de forma que podremos evitar una reacción inmunológica de rechazo al trasplantarle el tejido obtenido a partir de ellas (se puede inducir la diferenciación de estas células madre hasta el tipo celular deseado, para formar un tejido determinado). Una vez que se han extraído las células madre de la masa celular interna, se destruye el embrión clonado.
En enero de 2008, se anunció que se habían creado 5 embriones clonados a partir de células de piel humana, con vistas a proporcionar una fuente viable de células madre embrionarias para el tratamiento de enfermedades; valiéndose de la misma técnica que dio origen a la oveja Dolly, científicos de la empresa californiana Stemagen Corporation (con sede en La Jolla, California), encabezados por Andrew French, han empleado las células de la piel de dos varones adultos así como los óvulos de tres mujeres jóvenes (entre 20 y 24 años) que se estaban sometiendo a un tratamiento de fertilidad
El objetivo de la investigación de la clonación humana nunca ha sido el de clonar personas o crear bebés de reserva.La investigación tiene como objetivo obtener células madre para curar enfermedades.
Clonación de sustitución:
Un cuarto tipo de clonación sería la llamada clonación de sustitución que sería una combinación de la clonación reproductiva y la clonación terapéutica. En este tipo de clonación se produciría la clonación parcial de un tejido o una parte de un humano necesaria para realizar un trasplante.
Suscribirse a:
Entradas (Atom)