Un coche eléctrico formado por una sola molécula

Se ha creado a partir de una molecula un nano-coche que es capar de hacer mivimientos continuos y rectilineos sobre la superficie, esto es la primera vez que se consigue. Éste mecanismo imita algunos procesos musculares de contraccion de los animales. Los cuatro brazos de la molecula actuan como motores rotatorios y una diminuta punta de metal hace las veces bateria.

Un reciente trabajo publicado en Nature muestra el cuidadoso diseño químico y la fabricación de un 4x4 eléctrico formado por tan sólo una molécula. Depositando esta molécula sobre una superficie de cobre y añadiéndole energía, en forma de electrones, los autores del trabajo han conseguido que la molécula se mueva en una dirección específica, como un coche. Es la primera vez que se consigue que una molécula realice un movimiento continuo por la superficie en la misma dirección.

En el complejo arte de convertir los cambios en la forma de las moléculas en movimiento dirigido, la naturaleza es la reina. En nuestro cuerpo podemos encontrar múltiples ejemplos de motores proteicos capaces de convertir energía química en trabajo mecánico. Entre ellos destaca la miosina, proteína muscular que acciona la contracción de las fibras musculares en los animales.

Tomando a la naturaleza como fuente de inspiración, mediante nanotecnología se han conseguido diseñar diversos sistemas artificiales que consiguen movimiento, aunque hasta ahora, las moléculas eran meros elementos pasivos. Sin embargo, los cuatro extremos de la molécula de este trabajo, firmado por científicos de la Universidad de Groningen (Holanda), actúan como la rueda de un coche.

Cuatro brazos

La molécula está formada por cuatro brazos que actúan como motores rotatorios cuando una diminuta punta metálica les transfiere electrones. Si los cuatro motores rotan todos en la misma dirección, se produce un movimiento en línea recta, de forma semejante a cómo funciona una barca de pedales o patín.

La diminuta punta metálica que actúa como la batería del coche, acaba en uno o unos pocos átomos y forma parte del Microscopio de Efecto Túnel (STM). Se utiliza tanto para transferir los electrones a la molécula de forma que se pueda mover, como para visualizar la molécula y su movimiento.

Cambiando la dirección del movimiento de rotación de las unidades motoras individuales en cada brazo, el 'nanocoche' puede realizar un movimiento al azar o trayectorias lineales. Los autores opinan que "este diseño representa un punto de partida para explorar sistemas mecánicos moleculares más sofisticados, quizás con control completo sobre la dirección de movimiento".

http://www.elmundo.es/elmundo/2011/11/15/nanotecnologia/1321361940.html

Un biólogo del zoobotánico de Jerez descubre una nueva especie de mosca

El biólogo conservador del Zoobotánico de Jerez, Íñigo Sánchez, ha descubierto en colaboración con la doctora Emilia Nartshuk una nueva especie de mosca, perteneciente a la familia Chloropidae, en la localidad gaditana de Algar. La mosca parasita a la Mantis religiosa y ha sido bautizada como Lasiambia mantivora por sus singulares hábitos alimenticios.
Se conocen diversas especies de Clorópidos, cuyas larvas se alimentan de huevos de arañas, ortópteros, coleópteros o, como ocurre en este caso, mántidos, aunque hay pocos casos descritos a nivel mundial.
En Europa el único díptero parasito de puestas de mantis que se conocía hasta el momento era Polyodaspis picardi, endémico del sur de Francia, mientras que en España se conocían hasta la fecha 80 especies de Chloropidae.
Ambos investigadores encontraron a este insecto o, para ser más exactos, a la puesta de Mantis (denominada ooteca) parasitada, en las proximidades de la localidad gaditana de Algar, bajo una piedra en un pastizal.
Fue recogida en el marco de un estudio sobre la fauna asociada a las ootecas de mántidos y llevada a laboratorio, de donde emergieron los adultos poco después.
Mientras que es frecuente la parasitación de las puestas de mantis por avispas especializadas, con más del 50 por ciento de las puestas parasitadas, la parasitación por esta mosca ha resultado ser bastante ocasional, afectando sólo al 5 por ciento de las ootecas recolectadas en la provincia de Cádiz.
http://www.elmundo.es/elmundo/2010/08/03/andalucia/1280842645.html

El catamarán 'made in Spain' que navega por los polos sin contaminar

Ramón Larramenhdi ha diseñado un vehículo , un barco-trineo que navega por el hielo gracias al viento.En 2005, hizo la primera travesía con un primer modelo de catamarán polar en la Antártida hasta el  polo de inaccesibilidad, pero el vehículo se rompió. Realizó un segundo vehículo más potente y consiguió financiación de Acciona, lo que le ha permitido probar la técnica en el viaje al Polo Sur geográfico que han realizado entre diciembre y enero de este año.
Una importante ventaja es la escasa inversión que necesita: su coste no supone más de 12.000 euros.


El explorador español Ramón Larramenhdi ha diseñado un vehículo que podría acabar con el problema de las emisiones contaminantes que las misiones científicas generan en la Antártida, el continente más frágil de la Tierra.
Su catamarán polar, un barco-trineo que navega por el hielo gracias al viento, puede llevar kilos de peso de peso de forma autónoma y podría ser de gran utilidad para los científicos involucrados en proyectos antárticos, a quienes presentó el vehículo hace unos días en el Centro Nacional de Biotecnología, en Madrid. "Es muy interesante porque el trabajo científico tiene un impacto medioambiental innegable", aseguraba Juan José Dañobeitia, investigador del CSIC y responsable de la logística en las dos bases españolas, la Juan Carlos I y la Gabriel de Castilla.
Larramendi ha recorrido ya más de 14.000 kilómetros en ambos polos a bordo del su trineo eólico. La idea de incorporar cometas a un trineo la tuvo durante la expedición que realizó entre 1990 y 1993, cuando dio la vuelta al Ártico en un trineo convencional. Su intención, desde el principio, fue usarlo en el otro extremo del globo, donde sopla con fuerza el viento y, además, hay grandes planicies.
En 2005, hizo la primera travesía con un primer modelo de catamarán polar en la Antártida hasta el llamado polo de inaccesibilidad, el punto más alejado de la costa, pero el vehículo se rompió mil veces cuando tropezaba con los 'strugis', auténticas olas de duro hielo.

Los cuatro miembros del equipo celebrando su llegada al Polo Sur, |Javier Selva

Durante los años siguientes, mejoró el ese al fracaso inicial, no desistió y vehículo, convencido de que era la alternativa ecológica en el transporte antártico. Entre otras cosas, mejoró el engranaje de los travesaños y los partió en dos para aumentar su flexibilidad y evitar roturas.
Finalmente, consiguió financiación de Acciona, lo que le ha permitido probar la técnica en el viaje al Polo Sur geográfico que han realizado entre diciembre y enero de este año. En esta ocasión, los cuatro integrantes de la expedición recorrieron 7.000 kilómetros desde la costa, navegando a una media de 100 kilómetros diarios.

Ramón Larramendi pilotando el trineo. |J. Selva

Un convoy de módulos

En esta última expedición, llevaban dos módulos: el que hace de locomotora, que es donde van los dos pilotos y el material más pesado, y otro con la tienda de campaña, en la que dormían por turnos. Pero Larramendi está convencido de que se pueden incorporar más módulos, algunos que puedan ser utilizados como laboratorios científicos. De hecho, el próximo año ya tienen planeado hacer la circunvalación de la Antártida con tres módulos y seis personas; y, a finales de 2013, el fin del proyecto sería montar una expedición totalmente científica.
Otra importante ventaja es la escasa inversión que necesita: su coste no supone más de 12.000 euros.
Este año, Juan Pablo Alber, del Centro Nacional de Biotecnología (CSIC), fue el investigador que se apuntó a la expedición WindPower Acciona, con el objetivo de comprobar si era factible recoger muestras con valor científico.
Entre sus colegas, todos ven posibilidades de éxito al catamarán de Larramendi, si bien ponen en duda su uso como 'instalación científica' en sí misma. En su presentación en el CNB, Jerónimo López, presidente del Comité Científico Antártico en España, auguró que será especialmente útil para tareas de carga y reabastecimiento de las bases continentales o para investigaciones puntuales. "Su punto fuerte es su filosofía de vehículo verde, aunque deberá mejorar algunos aspectos de seguridad. Más que diseñar un proyecto científico español para usarlo, creo que será muy útil para grupos de otros países que ya están en el continente", explicó López.
Dañobeitia, por su parte, se comprometió a presentarlo en el Comité Polar Internacional como una alternativa factible y ecológica en un continente donde todo el transporte hoy depende de la gasolina.
"Nos abre a España la posibilidad de investigar donde ahora era inaccesible. Estoy impresionado con sus posibilidades para investigaciones puntuales", reconocía abiertamente el biólogo Leopoldo García Santos. Y el investigador Andrés Barbosa ya se imaginaba buscando colonias de pingüino emperador empujado por el viento.

http://www.elmundo.es/elmundo/2012/04/08/ciencia/1333882606.html

Alas de mariposa, el panel solar perfecto.

Las mariposas tiene en as alas una serie de rectángulos que tienen una gran capacidad de absorber energia solar, incluso mayor que la de las placas solares.

La tecnología espacial y el diseño industrial todavía intentan comprender la complejidad de las alas de una mariposa. Detrás de ellas existe un entramado de rectángulos, como tejas sobrepuestas, que duplican la capacidad de atrapar la energía solar con respecto a los paneles convencionales.

Para muchos investigadores, en su fragilidad y en su belleza se esconde una de las claves del aprovechamiento de la energía solar para el planeta.

Tongxiang Fan, de la Universidad de Jiao Tong de Shanghai en China, acaba de presentar un prototipo en la American Chemical Society de San Diego (EE.UU.) que resume años de observación de dos especies de mariposas negras, las que absorben la mayor cantidad de luz solar.En ese sentido, científicos de China y Estados Unidos desarrollan sendos proyectos para aprovechar su diseño en el desarrollo de la tecnología solar.

En sus observaciones microscópicas encontraron que las alas están compuestas de diferentes capas de escamas con pequeños orificios entre ellas. Cada capa permite conservar una parte del calor como compuertas que se van cerrando.

El prototipo, que reproduce la estructura con células solares, se utilizó para sintetizar la energía solar y el resultado fue sorprendente: el catalizador inspirado en las mariposas producía energía al doble de velocidad que un catalizador tradicional.

Además, comentó el experto en su presentación, el proceso de fabricación es más sencillo y rápido que otros métodos.

"La capacidad de recolección de luz es muy importante para el rendimiento de los dispositivos de energía solar. Lo que buscamos es que en un futuro cercano se aproveche al 100% la energía del sol y por ello investigamos uno de los mejores colectores de energía de la naturaleza, las mariposas", detalló Fan.

Nanoestructuras de cristal

El misterio de las alas de la mariposa no termina en su forma. Investigadores de la Universidad de Yale descubrieron que en la punta de las escamas existen unas nanoestructuras de cristal, llamadas gyroids, que influyen en su color y que esparcen la luz de forma selectiva.

El giroid está hecho de quitina, el resistente material que forma el exterior de los insectos y algunos crustáceos.

Richar Prum, director de la investigación, explicó en la revista Bioinspiration & Biomimetics cómo los cristales son fundamentales para que la superficie de las alas de las mariposas tomen la forma de una tupida red de bumeranes.

Los girods son nanoesctructuras de cristal que ayudan la absorción de luz en las mariposas.

Cada escama o teja del ala produce un giroid. Cuando la escama se regenera, el cristal se queda en su lugar hasta que crece otra escama con un nuevo giroid.

Con los resultados de la investigación se espera crear paneles solares que mejoren su eficiencia.

Un equipo de investigadores de las Universidades de Pensilvania (EE.UU.) y Autónoma de Madrid, que desarrolla un programa para reproducir estructuras biológicas, ya ha conseguido construir difusores ópticos para paneles solares inspirados en las alas de las mariposas.

"Las mariposas no sólo son hermosas, son muy buenas difusoras de la luz y permiten aprovechar al máximo la absorción de energía solar", detalló Martín Palma, uno de los responsables del estudio.

BBC Mundo

Seis ratones 'astronautas' para estudiar la pérdida de masa ósea

Seis ratones fueron llevados al espacio para participar en un estudio sobre los efectos de la ingravidez en los seres vivos. Los roedores, que permanecieron 91 días en la Estación Espacial Internacional (ISS), rompiendo el récord de estancia de un animal en la plataforma ubicada a 400 kilómetros de la Tierra.
Tres de los seis roedores fueron modificados genéticamente para que produciesen mayor cantidad de la proteína pleiotrofina (PTN), un factor de crecimiento. De esta manera se pretendía averiguar si así frenaban la pérdida de masa ósea en los ratones de cara a la preparación de misiones de larga duración.los ratones volaron al espacio el año 2009 a bordo del transbordador “Discovery”, en el marco de la misión “Mice Drawer System”, de la agencia espacial italiana (ASI).

Seis ratones han batido el récord de estancia de un animal en la Estación Espacial Internacional (ISS). Los roedores, que participaron en un experimento para investigar los efectos de la ingravidez en los seres vivos, permanecieron 91 días en la plataforma orbital, situada a unos 400 kilómetros de la Tierra. Los resultados de este experimento, centrado en la pérdida de masa ósea, se han publicado en 'PLoS ONE'.
Tres de los roedores fueron modificados genéticamente para que fueran capaces de producir mayor cantidad de la proteína pleiotrofina (PTN), un factor de crecimiento. Los investigadores pretendían averiguar si de esta forma lograban frenar la pérdida de masa ósea en los ratones de cara a la preparación de misiones de larga duración.
Los ratones volaron al espacio a bordo del transbordador 'Discovery' el 28 de agosto de 2009, en el marco de la misión 'Mice Drawer System', de la agencia espacial italiana (ASI). Regresaron el 27 de noviembre, tras permanecer 91 días en la ISS, donde los astronautas midieron los cambios en su masa ósea. Tras volver a la Tierra, el estado de salud de los roedores modificados genéticamente fue comparado con el de los tres compañeros. Según aseguran los autores de este estudio, liderados por Sara Tavella, del Departamento de Oncología, Biología y Genética de la Universidad de Génova, los roedores manipulados perdieron un 3% de masa ósea en la columna vertebral mientras que en los otros tres el descenso fue de un 41,5%.

Debilitamiento de los huesos

Uno de los mayores problemas de salud a los que se enfrentan los astronautas que pasan periodos prolongados en el espacio es la pérdida de masa ósea y muscular. En un ambiente de gravidez cero, el esqueleto apenas desarrolla su función principal de sostener el cuerpo. Los movimientos y el ejercicio se reducen considerablemente durante las estancias en el espacio, provocando un descenso en la masa de los huesos y haciéndolos más frágiles.
Los científicos han observado que la pérdida de masa ósea de los astronautas es similar a la causada por la osteoporosis, una enfermedad que afecta a millones de personas en todo el mundo y que está asociada al envejecimiento.
Para minimizar los efectos de la ingravidez, los astronautas deben realizar ejercicio a diario y tomar suplementos de calcio durante su estancia en la ISS. Pese a ello, pueden llegar a perder entre el 20 y el 30% de masa ósea, un porcentaje difícil de recuperar incluso cuando han regresado a la Tierra.

Los ratones volaron a bordo del 'Discovery' en 2009. | NASA.

La desmineralización ósea fue detectada ya en los primeros astronautas que participaron en las misiones 'Gemini' y 'Apollo', en los años sesenta. Los estudios se siguieron llevando a cabo en el laboratorio Skylab y en misiones de larga duración en la estación espacial rusa MIR. Por ejemplo, se comprobó que los cosmonautas rusos experimentaron una pérdida significativa de masa ósea en la tibia al cabo de un mes en el espacio, que fue aumentando a lo largo de su estancia de seis meses. El tratamiento que se llevó a cabo a su vuelta, durante medio año, fue insuficiente para restablecer la densidad de los huesos que tenían antes de iniciar su misión.
Un estudio más reciente llevado a cabo con 14 astronautas que habían permanecido entre cuatro y seis meses en la ISS reveló que, de media, perdieron cada mes un 0,8% de masa ósea de la columna vertebral y un 1,5% del fémur.

Preparación de largas misiones

En anteriores experimentos, los investigadores observaron que las ratas tampoco recuperan toda la masa ósea perdida durante una estancia en el espacio. Según señalan los autores, los ratones presentan varias ventajas respecto a las ratas para este tipo de experimentos. Tienen un tamaño menor, por lo que las jaulas en las que viajan son más pequeñas y, por tanto, más fáciles de transportar, un aspecto muy importante en cualquier viaje misión debido al reducido espacio disponible. Además, su esqueleto presenta algunas características moleculares y morfológicas similares a las de los humanos.
Los resultados de este estudio con ratones modificados genéticamente servirán para investigar el posible uso de estas proteínas en humanos. El objetivo es reforzar su esqueleto de los astronautas y contrarrestar los efectos de la ingravidez en misiones de larga duración, como un viaje a Marte (que podría durar unos dos años), a un asteroide o estancias prolongadas en la Luna.

http://www.elmundo.es/elmundo/2012/04/09/ciencia/1333970787.html