Arxiu de la categoria: QUÍMICA FÍSICA

Llacs sota el gel de Mart, una troballa que fa pensar que hi pot haver microorganismes

Tindrien una concentració molt elevada de sal, cosa que explicaria per què l’aigua es pot mantenir líquida a tan baixa temperatura.

S’anomena descens crioscòpic a la disminució de la temperatura de congelació que experimenta una dissolució respecte de la temperatura de congelació del dissolvent pur.

Totes les dissolucions que, en refredar-se, el dissolvent solidifica pur sense el solut, tenen una temperatura de congelació inferior a la del dissolvent pur. I la magnitud el descens crioscòpic, {\displaystyle \Delta T_{\rm {c}}}, ve donada per la diferència de temperatures de congelació (o de fusió) del dissolvent pur i de la dissolució, {\displaystyle \Delta T_{\rm {c}}=T_{\rm {f}}^{*}-T_{\rm {f}}\,}

Descens crioscòpic experimentat per una dissolució aquosa d’etanol en funció de la molalitat[7]

Raoult de forma experimental arribà a la següent relació pel cas del descens crioscòpic de dissolucions diluïdes amb soluts que no es dissocien (no electròlits), que s’anomena llei de Raoult del descens crioscòpic. Continua la lectura de Llacs sota el gel de Mart, una troballa que fa pensar que hi pot haver microorganismes

El CSN autoritza a la central nuclear d’Almaraz a operar fins a octubre de 2028

El Ple del CSN ha acordat informar favorablement a la sol·licitud de renovació de l’autorització d’explotació de la central nuclear Almaraz (Càceres), la vigència vencia al juny. Concretament, permet el funcionament de la unitat I fins l’1 de novembre de 2027 i a la unitat II fins el 31 d’octubre de 2028, que van iniciar el seu funcionament el 1981 i 1983, respectivament.

https://www.eleconomista.es/empresas-finanzas/noticias/10529185/05/20/El-CSN-autoriza-a-la-central-nuclear-de-Almaraz-a-operar-hasta-octubre-de-2028.html

El Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) ha autorizado el funcionamiento de la central nuclear de Almaraz hasta octubre de 2028, estableciendo 13 límites y condiciones. Se cumple así el acuerdo alcanzado entre el Gobierno y las empresas sobre la esperanza de vida de la planta, en la que invertirán hasta 600 millones de euros. Continua la lectura de El CSN autoritza a la central nuclear d’Almaraz a operar fins a octubre de 2028

El “sol artificial” xinès estarà operatiu el 2020. Fusió nuclear

Aprofita l’energia produïda per la fusió nuclear i proporciona una font barata d’energia neta. La fusió nuclear consisteix en una reacció en la qual dos nuclis atòmics (per exemple de deuteri) es converteixen en un nucli més pesant (en l’exemple heli), aquesta reacció va acompanyada de l’emissió de partícules (en l’exemple del deuteri un neutró). Aquestes reaccions poden produir una gran emissió d’energia, en forma de raigs gamma i d’energia cinètica de les partícules emeses.

A diferència de la fissió, que es basa a trencar un àtom molt pesant (d’urani o de plutoni, per exemple) i fer-ne aparèixer de més lleugers (radi entre d’altres), la fusió consisteix a unir àtoms lleugers i convertir-los en un de més pesant.

La producció d’energia mitjançant la fusió nuclear ja fou considerada el 1928, però les primeres experiències serioses no començaren fins el 1950. La fusió nuclear, contràriament a la fissió, no produeix residus radioactius perillosos. Les principals reaccions de fusió són:

Les dues darreres poden ésser considerades una conseqüència de les dues primeres. Hi ha una temperatura llindar que cal superar perquè l’energia obtinguda en la fusió nuclear sigui més gran que la necessària per a produir-la. La necessitat d’emprar temperatures elevadíssimes, de l’ordre de les centenes de milions de graus, ha fet donar a l’energia de fusió el nom d’energia termonuclear. A aquestes elevades temperatures els àtoms són totalment ionitzats i el gas constituït per ells rep el nom de plasma. La fusió, al contrari de la fissió, no es produeix en cadena. De tota manera, si el plasma es manté a una temperatura que superi àmpliament el llindar que dóna un balanç energètic positiu, l’alliberament d’energia termonuclear pot mantenir la fusió de nous nuclis. El control de la fusió és el problema bàsic per a la producció d’energia termonuclear a escala industrial: cal portar el plasma a una temperatura molt elevada i assegurar l’estabilitat del plasma. Per tal d’assolir temperatures tan elevades, cal fornir gran quantitat d’energia (superior als 700 MW) al sistema; d’altra banda, l’estabilitat del plasma s’aconsegueix en confinar-lo ( confinament) mitjançant potents camps magnètics, de forma anul·lar, generats en complexos dispositius, el més emprat dels quals constitueix el tokamak. Hom espera que l’energia produïda per la fusió nuclear abasti les necessitats del futur. Entre les iniciatives destinades a controlar la fusió nuclear amb finalitats energètiques, cal destacar la desenvolupada pel programa europeu Joint European Torus (JET) d’Abingdon (Anglaterra) , en què participa l’Estat espanyol. L’any 1991, al JET, s’aconseguí mantenir la fusió nuclear controlada, amb producció significativa d’energia, durant dos segons, a una temperatura d’entre 200 i 300 milions de graus. Tot i així, tenir centrals nuclears de fusió no sembla possible abans de la dècada del 2030. Des de mitjan anys vuitanta, els esforços més importants en el camp de la fusió nuclear se centren en l’ITER, projecte de gran abast impulsat sobretot per la Unió Europea, en el qual participen també els Estats Units d’Amèrica, el Japó, Rússia, la República de Corea, la Xina i l’Índia. La fusió incontrolada és el principi en què es basa el funcionament d’una bomba nuclear de fusió o bomba d’hidrogen. La font d’energia del Sol i d’altres astres no és més que la fusió nuclear de l’hidrogen.

https://www.elconfidencial.com/tecnologia/ciencia/2019-12-20/sol-artificial-chino-fuente-energia-ilimitada-2020_2385663/?utm_source=facebook&utm_medium=social&utm_campaign=ECDiarioManual Continua la lectura de El “sol artificial” xinès estarà operatiu el 2020. Fusió nuclear

Les bateries de mòbils i cotxes elèctrics guanyen el Premi Nobel de Química 2019

L’alemany John B. Goodenough, el britànic Stanley Whittingham i el japonès Akira Yoshino són els guanyadors del Nobel de Química 2019 pel desenvolupament de les bateries de ions de liti, ha anunciat avui la Reial Acadèmia de les Ciències Sueca.

Les bateries de liti han revolucionat les nostres vides i s’usen des dels telèfons mòbils als ordinadors portàtils i els vehicles elèctrics, va destacar l’Acadèmia en donar a conèixer la seva decisió. El treball dels tres científics va establir les bases per a una societat sense fils i lliure de combustibles fòssils, prossegueix la institució.

https://www.lavanguardia.com/ciencia/20191009/47880801689/premio-nobel-quimica-2019-baterias-moviles-coches-electricos-video-seo-ext.html Continua la lectura de Les bateries de mòbils i cotxes elèctrics guanyen el Premi Nobel de Química 2019

Els científics de l’ONU tornen a advertir: la crisi climàtica accelera la pujada del nivell del mar

Els científics del Grup Intergovernamental d’Experts sobre el Canvi Climàtic (IPCC) pronostiquen una pujada dels oceans de prop d’un metre per 2100 a causa de la crisi climàtica. Aquesta situació afectarà a milions de persones que habiten a la costa, illes i zones de muntanya afectades pel desglaç

https://www.publico.es/sociedad/cientificos-onu-vuelven-advertir-crisis-climatica-acelera-subida-nivel-mar.html

La ciencia ha vuelto a hablar: la crisis climática provocará un incremento acelerado de los niveles del mar irreversible. Así lo determina el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) de las Naciones Unidas, que ha presentado este lunes su informe sobre océanos y criosfera en un clima cambiante.  Continua la lectura de Els científics de l’ONU tornen a advertir: la crisi climàtica accelera la pujada del nivell del mar

La revolució de la fotobiologia: com la llum ajudarà a tractar càncer i altres malalties

Des de cèl·lules tumorals que produiran la seva pròpia llum fins a aprendre de les algues per protegir-se del sol: Barcelona, capital mundial d’experts en aquest camp.

Protegir-se de la radiació solar, deixar de cremar combustibles fòssils, activar de forma precisa fàrmacs contra el dolor… Són tres temes ben diferents, però tots tenen el punt de trobada en el congrés “Llum i vida”, que fins divendres reuneix a Barcelona els millors especialistes mundials en fotobiologia.

Fa un parell  d’anys aquest va ser precisament el tema del treball de recerca de Martí de Muniategui, alumne de 2n de Batxillerat de l’institut Giola. Va ser finalista amb aquest tema del premi de recerca biomèdica

Veure: https://blocs.xtec.cat/cienciasexperimentals/2017/04/20/finalista-premi-recerca-biomedica-2017/

Com explica el president del congrés, Santi Nonell, catedràtic de Química Física de l’Institut Químic de Sarrià (IQS), un dels elements destacats és que, per primer cop, coincideixen la reunió del congrés internacional de fotobiologia i la de la Societat Europea, que se celebraven per separat. Això significa que Barcelona es converteix, de debò, en la capital mundial de la relació entre llum i éssers vius, amb més de 700 especialistes de 49 països.

Es tracta d’un àmbit molt ampli, que permet posar molts exemples. Inclou des de l’estudi de la fotosíntesi, procés pel qual les plantes obtenen energia a partir de la radiació solar i el diòxid de carboni, fins al tractament de malalties diverses.

Llum per als pulmons

Un gran camp d’aplicacions és el de la fotomedicina. La utilitat de la llum en medicina està demostrada abastament. Però no es tracta només d’aplicar-la com a tractament, sinó de fer-la servir perquè els fàrmacs actuïn quan toca i on toca. Es tracta d’administrar un fàrmac i després enviar un pols de llum per activar-lo i desactivar-lo a voluntat. Aquesta disciplina s’anomena fotofarmacologia i al novembre es va celebrar a Vic el segon simposi internacionalsobre aquesta nova branca de la ciència.

Però un dels problemes és com fer arribar la llum a l’interior de l’organisme. Es pot fer amb catèters, inserint fibres òptiques, però en segons quins casos es tracta d’una tècnica invasiva i molt molesta o fins i tot inviable. L’alternativa és fer us de les nanotecnologies per desenvolupar fonts emissores de llum que es puguin interioritzar de manera còmoda i segura.

Aquest estiu s’ha signat un projecte europeu de recerca que liderarà l’IQS i pretén exactament això. Es tracta de Light for Lungs (L4L), que està inclòs en el programa de la Unió Europea FET (Future and Emerging Technologies), que promou recerques visionàries que obrin nous camps en tecnologia.

En aquests cas, l’objectiu és tractar certes malalties pulmonars. La llum ha d’arribar a tots els racons dels pulmons, fins i tot als petits alvèols on es produeix l’intercanvi d’oxigen i diòxid de carboni. Per evitar catèters de fibra òptica, el projecte pretén investigar una font de llum que es pugui interioritzar i activi i desactivi fàrmacs. I que fins i tot el pacient pugui utilitzar tot sol a casa seva.

Cèl·lules que produeixen llum

Les teràpies contra el càncer es basen sobretot en llum vermella, que és la que més penetra. Tot i així, penetra massa poc per tractar tumors molt interns. Per això s’utilitzen raigs X, que penetren molt més. No es tracta de l’habitual tractament radiològic, sinó de fer servir els raigs X com activadors del fàrmac que ha d’actuar en el lloc concret del tumor.

En això pot haver-hi alguna presentació espectacular. Andy Yun, investigador principal del Centre Wellmann de l’Hospital General de Massachusetts, parlarà de les seves recerques enfocades a generar llum dintre mateix de les cèl·lules. Ell i el seu equip ha creat un làser diminut, fet amb un material semiconductor amb un revestiment especial. Introduït en les cèl·lules, aquests brillen amb un color especial quan se situen sota un microscopi.

Això permet investigar de manera molt precisa i fer tractaments selectius. En un tumor pot haver-hi fins a mil cèl·lules diferents, amb els seus subtipus. Es podria aconseguir que un fàrmac actuï sobre un tipus de cèl·lules i només sobre aquestes, no sobre les altres. Seria un tractament molt selectiu.

També seria molt útil en recerca, perquè permetria diferenciar molt bé el treball de cèl·lules individuals. Tindria implicacions en càncer, però també en tots els processos biològics.

L’aplicació mèdica, però, encara trigarà a arribar. De moment s’han fet proves en animals i cal establir que és una tècnica totalment segura abans d’assajar-la en humans. Yun preveu que d’aquí uns vint anys serem capaços de programar una cèl·lula perquè produeixi el seu propi làser i quedi marcada com si portés un codi de barres.

Sota una impactant llum fúcsia, els experts en fotobiologia segueixen les ponències

Protecció solar: les lliçons de les algues

El congrés estudia un altre tema important: com s’ho fan alguns organismes contínuament sotmesos a la llum solar per no tenir cremades? Concretament s’estan estudiant un tipus d’algues que viuen en llacs dels Andes a gran alçada, on arriba molta radiació ultraviolada. Conèixer el seu mecanisme de defensa podria portar protectors solars més eficients i segurs, sobretot per al medi marí, que pateix perquè alguns dels components d’aquests cremes acaben contaminant les aigües i perjudicant els ecosistemes.

Imitar les plantes per obtenir energia

Portem més d’un segle i mig cremant de manera accelerada combustibles fòssils com el petroli, que es va formar fa milions d’anys per la descomposició d’éssers vius. Si es pogués produir la fotosíntesi artificial, seria factible fer com les plantes, però de forma accelerada: capturar COde l’atmosfera i convertir-lo en combustible.

Això no solucionaria un dels problemes dels combustibles fòssils, que és l’emissió de CO2, que causa l’escalfament global. Però almenys s’assolirien dos objectius. Un: retirar CO2 ja emès de l’atmosfera. Dos: dedicar el petroli a la síntesi de productes, en comptes de malbaratar-lo cremant-lo.

Són alguns dels exemples d’una disciplina que pot revolucionar diversos camps de la ciència i la tecnologia.

https://www.ccma.cat/324/la-revolucio-de-la-fotobiologia-com-la-llum-ajudara-a-tractar-cancer-i-altres-malalties/noticia/2944016/

Rècord de 35 graus de temperatura a la famosa glacera argentina Perito Moreno

L’Organització Meteorològica Mundial (OMM) registra esdeveniments meteorològics extrems diàriament en diversos punts del planeta. El canvi climàtic significa no només l’escalfament global generalitzat, sinó l’increment de fenómens extrems. A part del fenomen explicat en el títol, a Austràlia, s’han registrat els mesos de desembre i gener més calents dels que es tenen dades, amb àrees on han caigut en menys de deu dies precipitacions equivalents a un any. Estem en el punt de no retorn?

https://www.lavanguardia.com/vida/20190205/46231405514/record-35-grados-temperatura-famoso-glaciar-argentino-perito-moreno.html

La predisposición a temperaturas extremas en distintas partes del mundo continúa en febrero, una situación que ejemplificó ayer el mundialmente conocido glaciar argentino Perito Moreno, donde la temperatura rompió un nuevo récord al alcanzar los 35,6 grados centígrados.

Así lo anunció hoy la Organización Meteorológica Mundial (OMM), cuyos servicios están registrando eventos meteorológicos extremos “literalmente a diario” en diversos puntos del planeta, según declaró en una rueda de prensa su portavoz en Ginebra, Claire Nullis. Continua la lectura de Rècord de 35 graus de temperatura a la famosa glacera argentina Perito Moreno

Científics nord-americans desenvolupen els cristalls del temps, una nova forma de matèria

Sona com a ciència ficció, però els cristalls del temps són una cosa molt real.

Un cristall és una estructura espacial en la qual es repeteixen els àtoms de forma fixa en l’espai. Cristalls són els diamants, els robins o les maragdes, per exemple. La seva bellesa deriva de l’estructura periòdica dels seus àtoms, carboni en el diamant; alumini, ferro, crom i oxigen en el robí, i beril·li, alumini, silici, crom, vanadi i oxigen en la maragda.

Com l’estructura és periòdica en l’espai, la llum que cau sobre ells es difracta en colors preciosos, al combinar-se en freqüències discretes i ordenades, en comptes de ser llum blanca en la qual la combinació de freqüències és contínua (o gairebé) i, en tot cas, aleatòria.

Doncs bé, si els cristalls espacials exigeixen repeticions periòdiques en l’espai de les posicions dels àtoms d’un cos, ¿no hauria repeticions periòdiques en el temps de les posicions dels àtoms d’un cos?

Si bé els cristalls espacials són estructures estables que es mantenen com a tals en equilibri, els cristalls temporals no poden mantenir-se en les seves posicions periòdiques sense una injecció constant d’energia, ja que són estructures lluny de l’equilibri.

Els àtoms en un cristall de temps mai s’estableixen en el que es coneix com a equilibri tèrmic, un estat en el qual tots tenen la mateixa quantitat de calor. És un dels primers exemples d’una nova classe àmplia de matèria, anomenada fase de no equilibri, que s’ha predit però fins ara no s’havia pogut aconseguir.Poden certs sòlids cristal·litzar en el temps, preferint diferents estats a diferents intervals de temps? Continua la lectura de Científics nord-americans desenvolupen els cristalls del temps, una nova forma de matèria

La història darrere dels sorprenents discs de gel giratoris

Potser arribarà algun dia que no sigui necessari que hi hagi un dia dedicat a la dona i la ciència, potser és suficient amb que es celebri únicament el 10 de novembre de cada any com a dia de la ciència. I potser, més endavant, ens adonem també algun dia, com va dir Marie Curie que “no cal témer a res a la vida, només cal comprendre”, llavors no caldrà celebrar el dia de la ciència. Mentre, la ciència avança descobrint el món que ens envolta, i preguntant-se perquè es produeixen  els efectes de la natura.

Fa poc es van veure discs de gel perfectament rodons surant i donant voltes lentament sobre  llacs congelats. El gir es produeix en realitat cap avall, i és a causa del canvi de densitat de l’aigua, no perquè existeixin remolins a sota l’aigua. Van trobar que el cercle de gel refredava l’aigua que l’envoltava, i, que en arribar a certa temperatura (4ºC, en concret) s’enfonsava formant un vòrtex. Aquest vòrtex “arrossegava” el gel sobre ell, fent-lo girar.

Si bé aquest estudi, publicat a la revista Physical Review E, ha determinat com es produeix el moviment, no explica la forma rodona gairebé perfecta dels discos gelats. Bé, les preguntes mai s’acaben.

http://www.iagua.es/blogs/agueda-garcia-durango/historia-detras-asombrosos-discos-hielo-giratorios

Continua la lectura de La història darrere dels sorprenents discs de gel giratoris

Els secrets lluminosos de les profunditats de l’Àrtic

Es coneix com bioluminescència a la producció de llum de certs organismes vius. Això es genera com a conseqüència d’una reacció química, en la qual una substància bioquímica, la luciferina, pateix una oxidació que és catalitzada per l’enzim luciferasa. Es tracta d’una conversió directa de l’energia química en energia lumínica.Es un fenomen molt estès en tots els nivells biològics: bacteris, fongs, protists unicel·lulars, celenterats, cucs, mol·luscs, cefalòpodes, crustacis, insectes, equinoderms, peixos, meduses.

A més profunditat, la bioluminescència s’incrementa i varia la composició del zooplàncton, del que s’alimenten l’arengada i el bacallà. A més profunditat, s’aprecien alguns dinoflagel·lats (algues unicel·lulars) i copèpodes (crustacis minúsculs), krill i ctenóforosque aporten una llum bioluminescent més brillant”, indica Cohen, que es va unir a l’equip en 2013.

Aquesta troballa és important perquè el mar de Barents és la llar d’una gran quantitat de pesqueres, i els pescadors d’aquesta regió noruega estan interessats en entendre com els canvis en el zooplàncton i la seva disponibilitat afectaran les espècies de peixos comercials com el arengada i el bacallà. Continua la lectura de Els secrets lluminosos de les profunditats de l’Àrtic