Tecnología

Arseniuro de cadmio: el sustituto tridimensional del grafeno

Científicos de las Universidades de Oxford, Stanford y Berkeley trabajan en probar un nuevo supermaterial cuyas propiedades, aseguran, son equivalentes a las del grafeno. El nombre de ese material es Arseniuro de cadmio. Suena poco atractivo, pero parte con una ventaja fundamental: es mucho más fácil de producir.

El Grafeno tiene muchas propiedades fascinantes. Es resistente, flexible, y altamente conductivo, pero también tiene un problema muy importante: es bidimensional. Las láminas de carbono puro de un sólo átomo de grosor, y dispuestas en una malla hexagonal que forman el grafeno han demostrado ser extremadamente complicadas de producir y manipular.
El Arseniuro de Cadmio, por contra, muestra una estructura cristalina tridimensional mucho más sencilla de producir y modelar en grandes cantidades. Al mismo tiempo, muestra la misma alta conductividad que el grafeno. Los resultados de las pruebas publicados en la revista Nature Materials sugieren que, a todos los efectos, este material es la versión 3D del Grafeno. La mayor duda sobre este nuevo supermaterial está en cómo manipular y reciclar los elementos que lo forman (arsénico y cadmio) que son altamente tóxicos. 

¿Es este el rumoreado Samsung Galaxy S5 metálico?

¿Prepara Samsung un versión metálica del Galaxy S5? Es lo que se especula desde hace tiempo, incluso antes de la presentación oficial del propio S5. Aún no lo hemos visto. Ahora, una nueva imagen filtrada por @Evleaks, quien no suele fallar en este tipo de avances, muestra lo que podría ser el Samsung Galaxy F, hasta ahora conocido como Galaxy S5 Prime, un smartphonepremium y con diseño metálico que tal vez, solo tal vez, se haga realidad.
En este punto es imposible saber con seguridad si Samsung tiene planes o no de anunciar un teléfono así y cómo lo posicionaría respecto al Galaxy S5 en precio. Se especula que el Galaxy F tendría pantalla QHD de 5,3 pulgadas y diseño metálico, en línea con el HTC One M8 o la apariencia del LG G3, pero está por ver si finalmente se hará realidad.
Samsung organiza la semana que viene un evento en Nueva York para presentar su próxima tableta Galaxy Tab. No parece probable que vayamos a ver allí el Galaxy F, si es que existe, pero todo podría ser. Actualizaremos por aquí.
 
¿Por qué el corazón no se cansa igual que otros músculos?

Cada minuto de cada día del año de nuestras vidas, el corazón late entre 60 y 100 veces. Sin embargo, a diferencia de otros músculos del cuerpo, que se agarrotarían con semejante esfuerzo, el corazón nunca se cansa... hasta que se para para siempre. ¿Por qué?

 
 

Tres tipos de músculos
El cuerpo humano está compuesto de tres tipos de músculos: esquelético, liso y cardíaco.

Músculo esquelético
Los tejidos musculares esqueléticos son estriados, algo similar a lo que la mayoría de nosotros pensamos cuando visualizamos mentalmente un músculo. Están acoplados a los huesos y los tendones, y controlan prácticamente todos los movimientos voluntarios e involuntarios (como el diafragma) del cuerpo. El movimiento voluntario está estimulado por:

Impulsos nerviosos que viajan a través de las neuronas motoras del sistema nervioso somático que hacen que las fibras de los músculos esqueléticos en las que terminan se contraigan.

Al igual que el músculo cardíaco, el esquelético obtiene su energía de las mitocondrias dentro de las células - "a más mitocondrias, más energía disponible para el músculo":

Como los humanos no hemos necesitado a lo largo de nuestra evolución flexionar los músculos esqueléticos durante un periodo prolongado de tiempo, el volumen total de tejido muscular esquelético contiene una media de solo 1 a 2% de mitocondrias. Es una fuente suficiente de energía para actividades intermitentes como caminar o correr.

Complementando sus reservas de mitocondrias, los músculos esqueléticos también pueden utilizar glucógeno (energía almacenada) para producir trifosfato de adenosina (ATP, en sus siglas en inglés), la unidad básica que transporta y libera energía en las células.


Músculo liso
El músculo liso es justo lo que indica su propio nombre: tejido liso sin estrías transversales. Se encuentra en los órganos internos (excepto en el corazón), aparato reproductor y vasos sanguíneos. Funciona de forma automática ayudándote en la digestión, a dilatar tus pupilas o a orinar.


Músculo Cardíaco
 
Al igual que el músculo esquelético, el cardíaco es estriado. Sin embargo, las células de este músculo están unidas fuertemente y de una forma que "permiten que el corazón se contraiga con potencia sin dañar las fibras del tejido muscular".

El estímulo que hace latir al corazón viene de su propio interior, y "pasa de fibra a fibra a través de espacios entre sus intersecciones"

Se trata de una onda sincrónica que parte del atrio y baja hasta los ventrículos bombeando la sangre. Cualquier cosa que interfiera con esta onda sincrónica (cómo un ataque al corazón) provoca que las fibras musculares latan de manera aleatoria en lo que se conoce como fibrilación.

Aunque el corazón late de manera independiente, los nervios del sistema nervioso autónomo:

Llegan hasta el corazón, pero su efecto es simplemente de regulación, aumentando o disminuyendo la frecuencia y la fuerza de los latidos. Incluso si esos nervios son destruidos (como ocurre en un trasplante cardíaco) el corazón sigue latiendo.

El músculo cardíaco, al igual que el músculo esquelético, también toma su energía de las mitocondrias, pero tiene muchas más.

Entre un 30 y un 35% del volumen total del corazón está formado por mitocondrias. Esa masiva cantidad de generadores de energía significa que el músculo cardíaco sano nunca necesita descansar. Hay un flujo constante de energía transfiriéndose al músculo mientras llega nueva energía derivada del consumo de calorías.

Sin embargo, esta dependencia mayor de las mitocondrias también significa que tiene una:

Mucho mayor dependencia de la respiración celular para producir ATP. El músculo cardíaco tiene menos glucógeno y obtiene pocos beneficios de la glucólisis cuando la cantidad de oxígeno es baja. Cualquier problema que interrumpa el flujo de sangre oxigenada al corazón provoca daños (o incluso la muerte) muy rápidamente. Esto es lo que ocurre precisamente en los ataques cardíacos.

Corazones rotos
En el año 2001, científicos estudiaron la fatiga cardíaca en atletas de resistencia.

El cardiólogo Euan Ashley organizó un laboratorio cardíaco móvil en la línea de meta de la prueba de ultra-resistencia "Adrenaline Rush" que se celebra en las Tierras Altas de Escocia. El equipo ganador se derrumbó, exhausto, tras culminar unas 90 horas de bicicleta, escalada, natación, canoa y pruebas de cuerda durante las que prácticamente no se duerme.

Ashley comprobó sus corazones antes y después de la prueba de 400 kilómetros. Los corazones de los atletas que terminaban la prueba bombeaban un 10% menos sangre comparado con el rendimiento previo a la carrera.

Ashley no tardó en anotar, sin embargo, que "los corazones de los atletas que mostraban signos de fatiga cardíaca volvían a la normalidad poco después de terminar la prueba sin sufrir daño permanente."

Daño permanente
Aunque una única prueba extrema de resistencia no es suficiente como para provocar un daño permanente en el corazón, investigaciones más recientes apuntan a que toda una vida de entrenamientos extremos sí que lo hace. Según un estudio británico de 2011:

Se seleccionaron personas que han sido parte de un equipo nacional u olímpico en disciplinas de resistencia como correr largas distancias, así como corredores que han completado cien maratones. 20 de los sujetos tenían más de 50 años, y otros 17 estaban entre los 26 y los 40 años. A continuación se comparó a ese grupo de atletas con otro grupo de personas de más de cincuenta años sanas, pero que nunca han realizado pruebas de resistencia.

Todos ellos pasaron una prueba de resonancia magnética que se utiliza para detectar signos tempranos de fibrosis o tejido cicatrizal en el músculo cardíaco que pudieran contribuir a funciones irregulares en el corazón o, eventualmente, a un fallo cardíaco. Los resultados fueron bastante inquietantes. Ninguno de los atletas más jóvenes ni de los mayores de 50 años no deportistas mostraba signos de fibrosis. Sin embargo, la mitad de los atletas mayores de cincuenta años mostraba signos de daño en el músculo cardíaco. Los que mostraban este problema era los que más duro, y durante más tiempo, habían entrenado.

De una forma u otra, hasta los científicos que estudian los efectos del ejercicio extremo sobre el corazón están de acuerdo en que:

El exceso de ejercicio no es precisamente un problema en Estados Unidos. La mayor parte de las personas que hacen ejercicio lo hacen para estar en forma y mantener la línea. Para estas personas, la evidencia dicta que el ejercicio es beneficioso. No hay duda de que el ejercicio físico en general es muy bueno para la salud del corazón.

Astrónomos descubren un nuevo tipo de planeta: la "Mega Tierra"
 
Un equipo de astrónomos del Instituto Harvard-Smithsonian ha descubierto un nuevo tipo deplaneta fuera del Sistema Solar sorprendente por su tamaño. Es gigantesco, tiene una masa 17 veces superior a la de la Tierra, algo poco común si se tiene en cuenta que los planetas rocosos y sólidos conocidos tienen todos un tamaño similar al de la Tierra.

NASA confirma el primer planeta similar a la Tierra en zona habitable

Los astrónomos lo han bautizado como Kepler-10c y se encuentra a unos 560 años luz de la Tierra. Orbita alrededor de la estrella Kepler-10 una vez cada 45 días y, además, cuenta con otro objeto celeste que gira a su alrededor, Kepler-10b, un satélite de lava que da una vuelta alrededor de la "Mega Tierra" una vez cada 20 horas.

Los astrónomos conocían ya desde hace años el Kepler-10c, pero sus mediciones iniciales con el telescopio espacial Kepler apuntaban a un tamaño menor del real. Se creía que tenía 29.000 kilómetros de diámetro (2,3 veces más que la Tierra) y, en base a ello, se concluyó que era unMinineptuno (planetas con atmósferas gruesas y gaseosas).

Sin embargo, nuevas mediciones realizadas con el instrumento HARPS-N del Telescopio Nazionale Galileo (TNG) en las Islas Canarias (España), han revelado las verdaderas dimensiones del planeta, con un peso 17 veces mayor al de la Tierra. Esto significa que Kepler-10c debe tener una composición de rocas y otros materiales sólidos mucho más densa. Además, los resultados de este nuevo análisis (publicado en Arxiv) demuestran que tiene una importante cantidad de agua atrapada en su composición (entre un 5% y un 20% del peso total). En otras palabras: se trata de un tipo de planeta sólido completamente nuevo, con una masa muy superior a la de la Tierra.
 
Si hay roca, puede haber vida

"¡Este es el Godzilla de todos los planetas!". Así lo define Dimitar Sasselov, uno de los astrónomos involucrados en el estudio. Y lo importante: "A diferencia de otros planetas gigantes, el Kepler-10c tiene implicaciones positivas para la existencia de vida".

Efectivamente, la estrella Kepler-10 en torno a la que orbita este planeta se formó hace 11.000 millones de años, menos de 3.000 millones después del Big Bang. En ese momento, el universo era escaso en silicio y hierro, elementos necesarios para formar rocas, lo que sugiere que, a pesar de la escasez de elementos, la formación de planetas rocosos fue posible. ¿Cómo? Es aún un misterio pero, como dice Sasselov, "si la formación de rocas es posible, la formación de vida también lo es". [vía Harvard-Smithsonian]

Imagen de apertura y segunda imagen completa: representación artística del planeta Kepler-10c (en primer plano), clasificado ahora como "Mega Tierra" / David A. Aguilar (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - CfA)

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