CIENCIA y ARTE: FERROFLUIDOS

Un ferrofluido es un líquido que se polariza en presencia de un campo magnético. Se componen de nanopartículas ferromagnéticas (magnetita, hematita) suspendidas en un fluido portador, que puede ser un solvente orgánico o simplemente agua. Para lograr la fluidez de las nanopartículas, estas deben de estar recubiertas de un surfactante (tensioactivo) que impida su aglomeración debido a la tensión superficial. Los ferrofluidos no mantienen su magnetización en ausencia de un campo externo. Son difíciles de conseguir, pues se necesita elevadas temperaturas y levitación electromagnética.



Sus aplicaciones son muy diversas, desde la refrigeración de altavoces de gran potencia, pasando por el sellado de las flechas giratorias de los discos duros, o su aplicación medica como agente contrastante para la detección del cáncer en las resonancias magnéticas. También son utilizados en la pintura absorbente de ondas de radio en los bombarderos invisibles de los Estados Unidos.

Creación de un ferrofluido, en la parte inferior encontramos
el imán que crea el campo magnético.

Aunque también sirve para realizar bellas composiciones artísticas que fluctúan con los cambios del campo magnético, como las que nos presenta a continuación Shawn Knol:

Ferrofluid from Shawn Knol on Vimeo.

¿LA MÚSICA PESA?

Hay preguntas que producen perplejidad a cualquiera; bueno, a cualquiera que no sea un “profe”, por que nosotros estamos acostumbrados a este tipo de cosas. Digamos que forman parte de los gajes del oficio. Lo que resulta original es que sea un profe jubilado el blanco de las preguntas, como es mi caso. Y es que con el invento del Internet los profes podemos seguir ejerciendo el oficio, incluso cuando hemos dejado de pisar las aulas; lo que resulta maravilloso, al menos para los que hemos considerado a nuestros alumnos como la sal de la vida y ahora, por aquello de la tensión, no gozamos de la sal ni en el puchero.

Pues sí, un venturoso día, al leer mi correo, mi e-mail, ¡ojo!, me encontré con un gratísimo regalo; un antiguo alumno me preguntaba:

Profe, tengo una duda existencial: Cuando lleno mi MP3 de música… ¿pesa más que cuando estaba vacío?

Ni que decir tiene que me quedé pasmado del entusiasmo o quizá entusiasmado con el embeleso que me produjo la preguntita. Ni tampoco que comencé en seguida con mi proceso automático de traducción: quizá haya querido preguntarme ¿La información pesa? Claro que, bien pensado, seguramente el chico no estará picando tan alto. Dudo mucho que sepa que hoy la información se considera como entropía, ya que, según la teoría de la información de Shannon, la entropía es la medida de la incertidumbre y la información reduce la incertidumbre y por tanto la entropía; y que, en este sentido, puede asemejarse con la energía (ya que la entropía se mide en unidades de energía/temperatura, Julios/Kelvin) y puesto que la masa de un sistema material no es mas que la cantidad total de energía que contiene m = E/c2 (según la relatividad, E = mc2) si ahora sabemos que la información es energía, entonces la información tiene masa, pesa.

Jean Michel Jarre tocando un arpa laser

Pero no debemos confundir aquello de lo que a mí me gustaría hablar con aquello que me están preguntando realmente. El chaval me habla de su MP3 y no de “la información”, así, en abstracto. Por consiguiente me está preguntando sobre el proceso de memorizar información y, concretamente, sobre el funcionamiento de la memoria “flash” de que está dotado su diabólico aparatito musical.

En efecto, hoy la práctica totalidad de los aparatitos de almacenamiento de información, de las “memorias” de que están dotados los grabadores-reproductores musicales, como los llamados MP3, los lápices de memoria o pendrives, las tarjetas de memoria de las cámaras fotográficas, etc., están dotados de este tipo de memorias flash. Estas memorias tienen enormes ventajas sobre todos los demás ingenios de almacenamiento que había hasta ahora: son diminutas, de muy escaso peso, no tienen partes móviles y se encapsulan de forma que son casi, casi, insensibles a los golpes y al agua, incluso funcionan dentro de un rango de temperaturas muy amplio. Y por si les faltara algo, son baratas, ¿hay quien dé más?

Una memoria flash es en esencia una enorme red de miles de millones de transistores microscópicos capaces de almacenar cargas eléctricas (electrones). Podemos hacernos un modelo mental muy sencillo si imaginamos una cuadrícula como un tablero de ajedrez (Fig. 1) con millones de casillas que pueden contener fichas, o no tenerlas. La que contiene una ficha podemos considerarla, bajo un punto de vista lógico, como un uno y las que están vacías como ceros. Así, traduciendo cualquier información a ceros y unos, mediante un código adecuado, podemos grabar en él cualquier información. Si usamos el código de compresión de audio denominado MP3 (de Moving Picture Experts Group, MPEG) lograríamos almacenar música. Así, en una matriz como la Fig. 1, podrían estar grabadas las primeras notas musicales de una melodía. Creo que conviene explicar que, aunque el nombre de “MP3” se refiere al código de encriptación, resultó tan exitoso que se generalizó para denominar a los grabadores-reproductores que lo utilizan.



Figura 1. -Modelo teórico de memoria

 No obstante, para acercarnos a la respuesta que buscamos será necesario que construyamos en nuestra mente un modelo ligeramente más complejo, porque los electrones son unos individuos muy nerviosos y no se comportan en absoluto como las fichas, que una vez colocadas en una casilla se quedan allí, obedientes, todo el tiempo que se les pida. Los electrones no se pueden encasillar, se mueven constantemente con rapidez inimaginable hasta el punto que pueden saltar de los átomos que los tienen atrapados, visitar otros átomos alejados y volver, mil millones de veces mientras yo os lo cuento. Para confinarlos en un lugar es necesario atraparlos con poderosos campos eléctricos.

Un modelo más aproximado seria imaginar que cada casilla de nuestro anterior tablero es en realidad una cajita completamente cerrada, como una caja de zapatos minúscula con su tapa. Cada cajita puede contener, o no, una bola, que en la realidad sería un electrón encarcelado. Cuando las memorias flash vienen del fabricante todas las cajitas tienen su bola, esto es, la memoria está completamente llena de electrones y, por tanto, no contiene información, está toda ella escrita con unos, así: 11111111… Para guardar en ella alguna información solo tenemos que sacar las bolitas de las cajas que se encuentran en el lugar de los ceros. Así, para guardar la letra “M” en esta memoria habría que eliminar cuatro bolas y escribir: 01011001 (si usamos el código ASCII de 8 bits). Para “borrar” la información bastaría volver a llenar todas las cajas de bolas.

Con esto la respuesta a la preguntita está resuelta. La memoria flash viene llena de electrones, pera grabar la música hay que eliminar electrones, por tanto la memoria “llena” de información musical pesa menos que cuando estaba “virgen”.

Este resultado puede comprobarse experimentalmente de forma muy sencilla, como manda la santa madre ciencia: Compre una memoria nueva y pésela en una balanza. Cárguela con música, fotos, textos o lo que se le ocurra, y pésela de nuevo. Si pesa menos, tengo razón, en caso contrario les habré tomado el pelo.

Figura 3.- Pendrive con memoria flash.
1. Conector USB
2. Microprocesador
3. Puntos de prueba
4. Memoria falsh
5. Relo de Crsital
6. Lamparita LED
7. Interruptor de seguridad
8. Espacio para otra memoria
(Un dispositivo MP3 tiene una estructura muy semejante a esta)

Eso sí, no les recomiendo que usen la balanza del cuarto de baño. Porque, ¿cómo cuánto menos pesaría el MP3 “lleno” de música? Tomemos como referencia una memoria de 1 GB (1 Giga Byte), esto es, que puede almacenar unos mil millones de palabras informáticas o Bytes (1 Byte está formado por 8 bits). Aunque hoy no lo parezca, 1 GB es una cantidad nada despreciable de memoria, téngase en cuenta que en 1 MB (1 Mega Byte) puede almacenarse una novela y en 1 GB se podría almacenar el contenido de una furgoneta cargada con mil novelas. 1 GB contiene 8·109 bits, o electrones, si hablamos de su contenido físico real. Como un electrón tiene una masa de 1,783·10-30 Kg, suponiendo que al grabar la memoria se eliminan aproximadamente la mitad de sus electrones, tendríamos que, 4·109 electrones · 1,783·10-30 kg/electrón = 7,132·10-21 Kg o lo que es lo mismo 7,783·10-15 mg, es decir, pesaría aproximadamente unos 0,000 000 000 000 008 miligramos menos. Por decirlo en román paladino, una memoria grabada pesaría unas 8 milésimas de una billonésima de miligramo menos que “vacía”. Por esto les recomendaba no utilizar la balanza del baño que tiene un error de ± 200 gramos. Tampoco les recomiendo tocar el aparatito con los dedos durante el experimento porque la grasa que estos dejarían sobre él pesaría miles de millones de veces más que aquello que queremos medir, y es que las moléculas de grasa son inmensas y pesadísimas.

Pero no decíamos que la información, como energía que es, pesa, tiene masa? Entonces al añadirle información a cualquier cacharrito, independientemente de su forma de funcionamiento, aumentaríamos su masa, ¿no? En efecto, esto es tan cierto como lo explicado, solo que el incremento de masa correspondiente a 1 GB de información no llegaría a la cien millonésima parte de la masa de un solo electrón, así que, aunque a fuer de rigor científico nos empeñásemos en tenerla en cuenta, ni se notaría el incremento.

ARTÍCULO ORIGINAL DE: MANUEL REYES

LUCIÉRNAGAS

Las luciérnagas o bichos de luz (coleópteros polífagos) son escarabajos que se caracterizan por emitir luminosidad en sus cuerpos. Existen más de dos mil especies de luciérnagas en el mundo y se las puede encontrar en todos los continentes, a excepción de la Antártida. Su hábitat principal son los pantanos, las áreas húmedas y boscosas, donde sus larvas tienen una fuente de alimento abundante. Los nidos suelen estar situados en las cortezas de los árboles.

Las luciérnagas no presentan ningún peligro para los humanos, no pueden morder y carecen de pinzas, por lo que se pueden coger sin peligro. La mayor parte de la vida de una luciérnaga la pasa en estado de larva, en su forma adulta sólo vive breve tiempo. Cuando una larva de luciérnaga llega al estado adulto, lo usual es que pare de comer y sobreviva con sólo los nutrientes que acumuló en su etapa larvaria. En caso de tomar alimento, principalmente néctar o rocío, es para mantener estable su humedad. El fin principal de una luciérnaga adulta es encontrar pareja y fertilizar sus huevecillos antes de morir, para ello los machos utilizan un vuelo característico con secuencias de destellos lumínicos. Del mismo modo, las luciérnagas hembras utilizan su luz para estar localizables para los machos y para avisar a otras luciérnagas de un peligro.

Tanto la hembra como el macho de las luciérnagas emiten luz. Las luciérnagas producen una luz fría, apenas aumenta su temperatura corporal, que se encuentra en el rango de frecuencias del espectro visible, por lo que carece totalmente de calor (infrarrojos) así como de luz ultravioletas. La luz se produce por la acción de la enzima lucíferasas sobre los pigmentos luciferinas. La luciferasas producen la descarboxilación oxidativa de la luciferina usando oxígeno en el proceso.

NANOTUBOS de CARBONO

"Nanobosque"
Demostración de las técnicas de manipulación nanométrica.

Desde el descubrimiento de la molécula C60 por Kroto en 1985, muchas han sido las esperanzas puestas en este nuevo material. En ocasiones las expectativas y proyecciones de futuro sobre potenciales aplicaciones sobrepasaban lo científico y rayaban en la ciencia ficción.

Entre los estudios que siguieron al descubrimiento, el de Iijima en 1991, supuso un importante avance pues descubrió que estos materiales podían tener una estructura en forma de tubo, y que podían tener una sola pared o varias.

Desde entonces se ha desarrollado toda clase de tecnologías para producir y aprovechar las sorprendentes cualidades de este tipo de materiales. Los nanotubos se pueden obtener siguiendo un gran número de técnicas diferentes: ablación laser, descarga de arco eléctrico, descomposición gaseosa, pirolisis, descomposición en horno solar, crecimiento en substratos (cerámicos y zeolitas), CVD, etc.

Los nanotubos y nanofibras de carbono poseen unas sorprendentes propiedades derivadas de su peculiar estructura. Alta conductividad térmica, alta conductividad eléctrica, alta resistencia a la tracción, alta elasticidad, baja densidad, bajo coeficiente de expansión térmica, elevada capacidad de adsorción y lubricación, son reciclables y poseen propiedades anticorrosivas. Sus numerosas bondades las convierten en idóneas para multitud de aplicaciones en todo tipo de sectores industriales. Paso a citar solo los más importantes pues el número crece cada día: Automóvil, aeronáutica, defensa, marina, médico, deportivo, eléctrico y en el campo de las telecomunicaciones.

Su papel será fundamental para componentes clave dentro de la próxima revolución energética. Se emplean en las palas de los aerogeneradores, baterías de litio, pilas de combustible y la física de las altas energías. En 2007 apareció una nueva patente del premio Nobel de Química Alan Heeger de una célula solar orgánica de mayor rendimiento. Las células solares orgánicas son el último intento de convertir la energía fotovoltaica en un método económicamente viable de producir electricidad.

El enorme campo de posibilidades que se abre con los nuevos nanomateriales solo se encuentra limitado por nuestra imaginación.

EL ARTE de lo IMPOSIBLE en CIENCIA

"La piscina" (1998), David McDonald

Existen multitud de obras artísticas que exploran las paradojas geométricas derivadas del avance de las matemáticas en el siglo XX. El objetivo principal de estas obras, aparte de volvernos bizcos, es demostrar como figuras geométricas posibles en dos dimensiones serían totalmente impracticables en 3D.

Una figura imposible se define como una imagen de dos dimensiones que se realiza para dar la impresión de un objeto tridimensional que no puede existir en la práctica. El primero en explorar este tipo de paradojas visuales fue el artista sueco Oscar Reutersvard en 1934, con su obra “el triángulo imposible”, y cuyo derivados fueron plasmados posteriormente en la obra del danés Hermann Paulsen. En la actualidad también se le denomina el “triángulo Penrose”, debido al eminente físico teórico Roger Penrose que lo redescubrió también de forma independiente en 1950.

Uno de los más aclamados artistas de las geometrías imposibles es M.C. Escher (1898-1972). Un artista gráfico holandés que creo hilarantes situaciones imposibles en 3D. Escher estaba fascinado por las investigaciones de la percepción visual, y en concreto, sobre el problema de la construcción de la figura y el fondo. Muchas de sus figuras se tranforman en fondo y viceversa. Comenzó la carrera de arquitectura pero pronto la abandonó para dedicarse al arte del dibujo y a viajar. En unos de sus vijaes a España visitó la Alhambra de Granada, que le dejo tan impresionado que se muestra parcialmente representada en muchas de sus figuras.

Con el uso de los ordenadores y los programas informáticos, este tipo de obras se ha convertido en algo corriente, por lo que hay un gran número de autores modernos que exploran las posibilidades de lo imposible.

Sí, ¡ellos tambien admiran a Escher!

ARTE y NATURALEZA

¿Especies transparentes?, ¿ingeniería genética? No, son puro arte, animales tratados con colorantes que parecen esculpidos en piedras preciosas. El autor de estas obras de arte natural es el japonés Ioti Tomita (¡les ahorro el nombre en japonés!). Graduado en ciencias de la pesca, fue durante sus prácticas pesqueras cuando ideó un método para volver transparentes a los especímenes. De este modo lanzó su proyecto “New World Tranparent Specimens”, haciendo su presentación oficial en la feria de arte de Shanghai del 2010.

Los que estén interesados en las fotografías, podrán adquirir sus publicaciones (ver enlace de referencia). Contemplemos la belleza de sus creaciones.

HORMIGAS de la NASA

Los formícidos, conocidos también como hormigas, son criaturas interesantes. Con dos estómagos y tres ojos, se ríen de cualquier atleta humano, pues son capaces de transportar 20 veces su propio peso. La agencia espacial de la NASA realizó un experimento con gel transparente que simultáneamente les sirve de alimento y de sustrato en el que escavar sus túneles. Gracias a este sistema se puede observar como fabrican la intrincada red de túneles en sus colonias.

Estas complejas estructuras solo son posibles gracias a que las hormigas son insectos sociales como las (avispas y abejas) y son capaces de comunicarse e ir en pos de un objetivo común. De hecho las hormigas evolucionaron a partir de un antepasado similar a una avispa hace unos 110-130 millones de años. Desde entonces han conseguido colonizar casi todos los ambientes terrestres, (solo les queda la Antártida y algunas pequeñas islas). Su número es tan elevado (unos 10 mil billones de individuos) que representan del 15 al 25% de la biomasa de los animales terrestres.



MAR de PLÁSTICOS

El problema de los residuos de larga duración no es exclusivo de la energía nuclear también se produce con los derivados del petróleo. Una botella de plástico puede perdurar más de 200 años en el medio ambiente. Los plásticos suelen acabar en el sistema digestivo de muchos animales y especialmente en los filtradores, desde los que pasan al resto de la cadena alimenticia. En los océanos siguen las corrientes marinas hasta quedar atrapados en los remansos donde pueden acumularse millones de toneladas, creando una capa artificial sobre extensas superficies que dificulta el libre tránsito de gases y luz entre la atmósfera y la superficie oceánica.

De ahí la importancia del reciclaje. Según datos facilitados en el congreso Identiplast 2010, la tasa de recuperación y reciclaje de residuos plásticos se situó en el año 2009 en un 35% en España, con un total de 815.000 toneladas (332.000 recuperadas energéticamente y 482.000 recicladas). Esto indica que en España aún estamos muy por debajo de la media de la Unión Europea que se sitúa en el 54%( 13,1 millones de toneladas), con un incremento del 2.7% con respecto al año 2008.

Dentro de la Unión Europea los que más reciclan son Suiza, Alemania y Dinamarca, con tasas próximas al 100 por ciento. Otros nueve países tienen tasas superiores al 80%, mientras que en el furgón de cola se sitúa Reino Unido y España. En el caso español hay que comenzar por la educación y la concienciación, pues solo un 44% utiliza los contenedores para el reciclaje de plásticos, según el Instituto Internacional de Estudios Sociológicos y de Mercado. Lo sorprendente del estudio es que las nuevas generaciones (14-24 años) son las menos concienciadas con el reciclaje.

Identiplast, es el mayor congreso centrado en el reciclaje y recuperación de los residuos plásticos que se celebra en Europa. Reúne anualmente a más de 160 expertos. La próxima cita se celebrará en Madrid en el otoño del 2011.

PLÁSTICOS FABRICADOS con CO2

La empresa alemana Bayer, junto con RWE y científicos alemanes, han puesto en marcha un proyecto de colaboración (Dream Production) en la localidad de Chempark de Leverkusen, donde se provará un nuevo método de fabricación de plásticos con dióxido de carbono a escala técnica (preindustrial).

En esta planta se fabricará un producto químico al que se le añade CO2 y que posteriormente transforman en poliuretano, en forma de expumas flexibles y rígidas. De esta manera se retira CO2 de la atmósfera, utilizándolo como materia prima en sustitución del cada vez más escaso petróleo.

Con el nuevo método pretenden demostrar que el dioxido de carbono podría ser una fuente de carbono alternativa al petróleo. Además el poliuretano tiene por su propia naturaleza un positivo efecto sobre el cambio climático, ya que se utiliza habitualmente en el aislamiento térmico de edificios y otras estructuras. Solo en el aislamiento térmico de los edificios ya consigue ahorrar ¡70 veces! la energía utilizada para su fabricación.

Deseemos suerte a este original proyecto.

TELESCOPIO Keck I

Los nuevos lasers instalados en los telescopios Keck I son verdaderamente espectaculares, lo que ha inspirado la toma de fotografías o los vídeos como el que traigo a continuación. ¡Contemplemos la ciencia en acción!



Los telescopios Keck I y II se encuentran en el observatoria Mauna Kea en la cima de un volcán inactivo de las Islas Hawai, a 4200 metros de altitud. Dentro del ranking de los grandes telescopios ópticos se encuentra situado en el tercer puesto, por detras del Gran Telescopio Sudafricano y del Gran Telescopio de Canarias, al tener 10 metros de diametro.

ROBOT ESFERA JAPONES

El ministerio de autodefensa japonés ha mostrado un nuevo prototipo de robot. Se trata de una esfera voladora del tamaño aproximado de un balón de futbol que porta una cámara y deversos sistemas de orientación. Eso le permite espiar lo que ocurre en el interior de un edificio entrando por las ventanas, o subiendo por el hueco de las escaleras.

Está propulsado por una sola hélice pero cuenta con 8 alas que le dotan de su gran maniobrabilidad. El ingenio es capaz de alcanzar los 64 km por hora o permanecer estático dentro de un espacio cerrado como un pasillo. Cuando el robot es atacado por un individuo o se golpea contra algún objeto es capaz de caer y rodar por el suelo para disipar la energía del impacto, para posteriormente volver a ponerse en vuelo. El precio de cada aparato es realmente económico solo ¡1000 euros! En el siguiente video pueden comprobar cómo su inventor reconoce que lo creó para ligarse a la presentadora, porque la seguridad nacional se la trae floja…¡Que raritos son estos japos!

TRES IMÁGENES PARA LA REFLEXIÓN

EL ORGULLO DE SER HUMANO: Ya podemos contemplar al completo una obra de ingeniería colosal realizada mediante el esfuerzo y la cooperación internacional de numeroso países, gracias al conocimiento científico acumulado por generaciones. ¿Cuántos murieron sin saber lo que llegaría a lograr el ser humano, cuántos morirán sin haberse percatado de lo logrado?



ESTACIÓN ESPACIAL INTERNACIONAL - ISS


EL MIEDO AL SER HUMANO: ¿Qué ocurre cuando los seres humanos situados en la cima de la cadena ecológica siguen multiplicando su población de manera viral, consumiendo recursos como una plaga de langostas descontrolada y destruyendo el frágil equilibrio ecológico de su planeta madre? ¿Conseguiremos alcanzar la consciencia global antes de que sea demasiado tarde?

ATASCO EN CHINA



EL MISTERIO DE SER HUMANO: ¿Qué parte de nuestro ser nos impulsa a apreciar belleza en la imagen de un agujero negro? Como primates parlanchines que somos, es normal que nos resulte bello un determinado paisaje, un colorido animal, la cara de un congénere, una puesta de sol, pero ¿por qué apreciamos belleza en imágenes tan ajenas a nuestra evolución biológica, imágenes que ve el ser humano por primera vez en su historia?



En el centro de la galáxia se puede apreciar dos grandes chorros
de partículas que delantan la presencia de un agujero negro.
Para mejorar su detección se han coloreados artificialmente en
azul claro y naranja.



COHETES DE PLASMA VASIMR

Se empieza a perfilar una nueva generación de cohetes con eficientes motores de plasma eléctrico. Aunque su bajo empuje todavía los reserva para las misiones espaciales que se dirigen hacia los planetas más exteriores del sistema solar. El existo de este tipo de propulsión ya se ha demostrado con misiones como la que realizo la sonda Espacio profundo 1 de la  NASA, la sonda japonesa Hayabusa, o el viaje a la luna realizado por la nave espacial Smart-1 de la ESA.

En los cohetes ordinarios el empuje se genera quemando un combustible químico. Por el contrario, los cohetes eléctricos propulsan las sondas espaciales acelerando nubes de partículas cargadas (materia en estado de plasma), mediante la aplicación de campos eléctricos o electromagnéticos. Como ven la electrificación del transporte alcanza hasta a los ingenios espaciales.

La ventaja de los cohetes eléctricos, es que son capaces de alcanzar velocidades muy superiores a las alcanzadas por los cohetes actuales y además lo consiguen con un consumo de combustible muy moderado, de tan solo una decima parte de lo que consume un cohete normal. Pero los cohetes de plasma seguirán coexistiendo con los antiguos cohetes, porque los sistemas químicos generan un empuje muy elevado de forma casi instantánea lo que facilita la aceleración necesaria para alcanzar la velocidad de escape de la gravedad terrestre.

Eso los convierte en el cohete de elección para los viajes de corto recorrido. Pero en el caso de largas misiones espaciales, como las que se plantean para alcanzar Marte con una tripulación humana, se necesitarían cohetes que sean capaces de alcanzar mayores velocidades, aunque lo logren al cabo de mucho tiempo. El problema de los viajes al espacio profundo reside en que cuanto más lejos se encuentra el hombre del paraguas protector que ofrece el campo electromagnético de nuestra madre Tierra, más rayos solares nocivos atraviesan las paredes de la nave. Una misión espacial que se dilate más de un año podría ser muy peligrosa para la salud de los astronautas, de ahí que se estudien nuevas posibilidades de propulsión como los cohetes de plasma. 

EL plasma propulsante se genera al bombardear un gas neutro (xenón) con los electrones que emite un filamento eléctrico caliente. A continuación se separa del plasma los iones positivos resultantes y se aceleran hacia el exterior mediante un campo eléctrico creado por una alta tensión entre dos electrodos de rejilla. La descarga mecánica de los iones a altísimas velocidades genera empuje en sentido contrario. La potencia consumida en este tipo de motores va de 1 a 7 kw, con lo que consigue velocidades de entre 20 y 50 km/s (la sondas más rápidas hasta el momento, propulsadas por motores cohete convencionales, alcanzaban los 17 km/s y solo gracias a la ayuda de la gravedad de planetas gigantes como Júpiter o Saturno que eran utilizados como hondas). El rendimiento total del motor es muy elevado y puede alcanzar el 80%, eso si, el pero se encuentra en su bajo empuje de 20 a 250 milinewton.

BIOFOTONES

¡Apagón en el laboratorio! Se ha descubierto que muchos organismos unicelulares pueden comunicarse mediante señales lumínicas. Daniel Fels, del Instituto Tropical Suizo de Basilea, mantuvo poblaciones de Paramecium caudatum dentro de tubos transparentes que impedían la comunicación mediante mensajeros químicas. Cuando los tubos se encontraban en completa oscuridad descubrió que los microorganismos podían influir en el comportamiento alimentario y las tasas de crecimientos de sus vecinos de otros tubos, lo cual era indicio de señales electromagnéticas entre las poblaciones. Estudios posteriores demostraron que los microorganismos utilizan al menos dos frecuencias para comunicarse, una de las cuales se corresponde con la radiación ultravioleta. Cuando las poblaciones se encuentran dentro de tubos con cristales que bloquean la radiación ultravioleta crecen más deprisa que cuando existe comunicación. Las estructuras celulares relacionadas con la emisión y recepción de estos mensajes aún no han sido identificadas.

Aunque los recientes descubrimientos en neurociencia pueden seguir esa misma línea de investigación. Nuestras neuronas, aparte de utilizar señales químicas y eléctricas, utilizan también la emisión de fotones. Los estudios concluyen que la comunicación fotónica se realiza mediante los microtúbulos, que actúan a modo de redes de fibra óptica dentro de las células. La producción de aminoácidos es crucial en el proceso de comunicación y coordinación de las funciones cerebrales y motrices. Pero lo verdaderamente sorprendente ha sido comprobar que la mayoría de las células producen luz cuando realizan sus funciones normales dentro del organismo. El estudio fue publicado por la Universidad de Cornell en diciembre del 2010, autores (Majid Rahnama, istvan Bokkon y Jack Tszynki).