Conchas de Mar

En el río de Saigon, investigadores han desarrollado una forma de "limpiar" aguas contaminadas. El docotr Stephan Cohler y su equipo limpiaron las aguas provenientes de fábricas a las afueras de Ho Chi Minh (Vietnam)con "conchas de mar". Estas aguas se halllaban metales pesados en altas concentraciones: cadmio, zinc, plomo y fierro.

Esto se llevó acabo mediante el escurrimiento de agua contaminada cuyo pH era ácido, sobre una placa de almejas o mejillones prensados.La razón de lo anterior es porque las conchas están hechas de un tipo de carbonato de calcio llamado aragonita (CaCO3)que intercambia sus átomos de calcio con los de metales pesados de tal forma que éstos se ven retenidos en una forma sólida. Se necesita tener un control de pH puesto que el de las conchas es neutro y si alcanza un valor arriba de 7 las conchas en lugar de "adsorber" comienzan a descargar otra vez los metales pesados.





http://www.msnbc.msn.com/id/30435640/

Recrearán la energía del sol

La fusión nuclear está cada vez más cerca, y si todo marcha correctamente el laboratorio Instalación Nacional de Ignición (NIF), en California, provocará una reacción nuclear con los rayos láser más grandes que se han construido hasta el momento, demostrando también la viabilidad de la fusión nuclear como fuente de energía limpia y abundante.
192 será el número total de rayos láser utilizados para provocar semejante reacción, y todos apuntarán a una pequeña munición de combustible de hidrógeno, y el experimento será un éxito si se logra extraer más energía del proceso que la que se requiere para iniciarlo.
De ser así, estaríamos ante una fuente, limpia, renovable y prácticamente infinita, liberándonos al fin de los contaminantes combustibles fósiles.
Los experimentos comenzarán el próximo mes de junio, y se esperan obtener los primeros resultados importantes entre 2010 y 2012.

Tras 12 años de trabajo, el NIF es el centro científico experimental más grande que se ha construido en Estados Unidos y contiene el láser más poderoso del mundo. “Estamos cerca de lograr lo que nos propusimos desde un principio: la fusión nuclear controlada y sostenida y por primera vez, la obtención de energía en un laboratorio”, aseguraron los investigadores.

Información obtenida de:

http://www.novaciencia.com/

Primer complejo de calcio(I)

Investigadores de Suiza y Alemania han logrado sintetizar el primer complejo estable de calcio (I) en una estructura a la que han llamado de “sándwich invertido”. La química del grupo 2 está dominada principalmente por el estado de oxidación +2, así que esta inusual especie es de gran interés en el área de la química de grupo principal. Este compuesto se descubrió accidentalmente mientras se trabajaba en la síntesis de compuestos análogos a los reactivos de Grignard pero como calcio. Se hizo reaccionar bromuro de (trifenil)fenilo tanto con magnesio como con calcio, pero con el primero dio el reactivo de Grignard correspondiente, mientras que con el segundo dio el compuesto de calcio (I).

El estado de oxidación +1 no es nuevo para los elementos del grupo 2, ya que se han sintetizado complejos de magnesio (I) utilizando ligantes muy voluminosos, al igual que complejos de Zn(I) que es un elemento del grupo 12, pero su química es muy parecida a la del grupo 2. En ambos casos los grupos voluminosos protegen el enlace metal-metal y para que no se formen las especies con carga +2. En el caso del complejo de calcio (I), el efecto principal es distinto. Se encontró que un grupo areno puede estabilizar dos iones de calcio (I) si se posiciona en medio de éstos y su LUMO tiene la energía adecuada para aceptar sólo un electrón del metal. Casualmente, la energía del LUMO del trifenilbenceno tiene la energía adecuada para aceptar el primer electrón de ambos átomos de calcio pero no el segundo, ya que éste tiene una energía de ionización más grande. Lo que resulta es un complejo en el que el grupo (trifenil)fenilo es reducido a su anión -2 que se posiciona entre dos iones de calcio +1.

El grupo de investigación notó que el compuesto sintetizado no tenía el bromo, lo que les indicó que no se había formado el equivalente de reactivo de Grignard con calcio. Además notaron que el compuesto era paramagnético, lo que indica la presencia de electrones desapareados. Esto los llevó a realizar pruebas analíticas en las que se confirmó la presencia del calcio (I) y la estructura inusual del complejo. Si se diseñan ligantes areno con orbitales de energía adecuada, este método podría ser útil para la síntesis de complejos de metales del grupo 2 en estado de oxidación +1, sobre todo de Ba y Sr cuyas primeras y segundas energías de ionización difieren de forma más pronunciada. Esto demuestra que aún hay mucho por descubrir sobre la química del grupo principal.

Referencias

Stable “Inverse” Sandwich Complex with Unprecedented Organocalcium(I): Crystal Structures of [(thf)2Mg(Br)-C6H2-2,4,6-Ph3] and [(thf)3Ca{μ-C6H3-1,3,5-Ph3}Ca(thf)3]. Sven Krieck, Helmar G rls, Lian Yu, Markus Reiher and Matthias Westerhausen. J. Am. Chem. Soc., 2009.

Nuevas formas de almacenar y liberar hidrógeno

El hidrógeno es considerado el combustible del futuro por muchas razones. En primer lugar, la combustión del hidrógeno no genera productos contaminantes o gases de efecto invernadero. Además, el hidrógeno se obtiene como subproducto de muchos procesos industriales. La disminución de las reservas de hidrocarburos está obligando a que se busquen alternativas que además sean amables con el medio ambiente. El problema principal con el hidrógeno es que en su estado natural es un gas que licua a muy bajas temperaturas, así que resultaría muy difícil manejarlo como líquido. La única alternativa es usarlo como gas, pero en este estado la cantidad de hidrógeno necesaria para hacer funcionar un coche ocuparía demasiado volumen. Una de las soluciones que se han propuesto es la utilización de sustancias que contengan una cantidad estequiométrica importante de hidrógeno para que sea liberado poco a poco. Algunos hidruros de metales de transición tienen contenidos considerables de hidrógeno, por lo que se les considera agentes de almacenaje del mismo.

Recientemente se ha considerado al aminoborano (H3NBH3) como un buen agente de almacenaje de hidrógeno. Su relativa estabilidad térmica hace que sea viable para las aplicaciones energéticas del hidrógeno. Sin embargo el aminoborano no es un buen agente de liberación de hidrógeno en condiciones normales. Por esta razón, un grupo de investigación en China buscó una manera para favorecer la liberación de hidrógeno en el aminoborano. Se encontró que si se muele el compuesto con hidruro de magnesio se puede obtener un rendimiento de hidrógeno de hasta el 8% en peso calentando durante cuatro horas a 100°C. La temperatura a la que se obtuvo dicho rendimiento también es muy alentadora ya que es moderada lo que permite controlar la combustión del hidrógeno. Se cree que la razón por la que el hidruro de magnesio cataliza la liberación de hidrógeno es por la reacción entre un hidrógeno con carácter de hidruro y otro con carácter de protón.

Por otro lado, también se ha publicado un artículo en el que se reporta la síntesis de un polímero capaz de guardar hasta 10% en peso de hidrógeno. Se trata de un polímero organometálico de cobre (II) compuesto por tres cajas poliédricas. La estructura posee huecos grandes que pueden almacenar una cantidad importante de hidrógeno a 77 bar y 77 K. Además como se trata de un sólido, el manejo se vuelve menos complicado. Esta investigación, aunada al descubrimiento de la actividad catalítica del hidruro de magnesio, puede significar un paso importante para llegar a realizar el objetivo de tener una economía basada en hidrógeno

Referencias
Exceptionally high H2 storage by a metal–organic polyhedral framework. Yong Yan, Xiang Lin, Sihai Yang, Alexander J. Blake, Anne Dailly, Neil R. Champness, Peter Hubberstey and Martin Schröder. Chem. Commun., 2009.
Promoted hydrogen release from ammonia borane by mechanically milling with magnesium hydride: a new destabilizing approach. Xiangdong Kang, Laipeng Ma, Zhanzhao Fang, Lili Gao, Junhong Luo, Sucheng Wang and Ping Wang. Phys. Chem. Chem. Phys., 2009

Complejo fluorescente de rutenio

Para el estudio de la célula hay varios métodos de marcaje que van desde tinciones hasta métodos fotoquímicos de marcaje con especies fosforescentes. El bromuro de etidio y el yoduro de propidio son sustancias fluorescentes que se ocupan para detectar la presencia de ARN o ADN. Cuando cualquiera de estas dos sustancias se une a un ácido nucleico, el compuesto resultante es aproximadamente 20 veces más fluorescente, lo que permite obtener una imagen de la célula por fluoroscopía. Sin embargo, el tiempo que dura la fluorescencia del compuesto está en el orden de los nanosegundos. Para una medición efectiva se ha ocupado el método de time-resolved spectroscopy que permite detectar procesos moleculares que ocurren muy rápido. Recientemente se publicó un artículo en el que se reporta la síntesis de un complejo de rutenio-etidio como un agente para marcaje fluorescente selectivo del ARN.

La fluorescencia es un fenómeno fotoquímicos que ocurre cuando una molécula absorbe un fotón y como resultado se emite otro fotón pero de menor energía. Cuando la molécula absorbe en la región UV, el fotón emitido generalmente se encuentra en la región visible y por eso vemos que algunos materiales brillan. La dificultad del marcaje fluorescente yace en el tiempo tan corto que dura el efecto y a que muchos componentes celulares pueden ser fluorescentes debido a la excitación producida con la luz que se ocupa en la espectroscopía, lo que mete ruido de fondo en la imagen. Algunos complejos de rutenio ya se habían probado como agentes de marcaje fluorescente, probablemente por la energía de sus enlaces moleculares que permiten absorciones en la región UV, y se observó que sí había emisión de luz pero no muy intensa. Sin embargo, lo más importante fue el hecho de que los complejos de rutenio incrementan el tiempo que dura la fluorescencia hasta el orden de los microsegundos. Se utilizó un complejo de isotiocianato de rutenio (II) unido a grupos fenantridina que son compuestos que se unen a los ácidos nucleicos y son las bases de los tintes fluorescentes. Este complejo se unió a un derivado del etidio para producir el agente de marcaje reportado.




Este compuesto se sometió a pruebas de emisión de luz para comparar cuanto cambia la del complejo unido al ácido nucleico comparado con el original. Se encontró que la diferencia era bastante amplia, ya que la intensidad de emisión del complejo unido al ARN era casi nueve veces más grande. Además se observó que el complejo era selectivo del ARN ya que las zonas iluminadas al probarlo en células de cáncer de mama fueron el citoplasma y el nucléolo, que corresponden a los lugares donde normalmente se encuentra el ARN en sus diferentes formas. El tiempo de vida de la señal fue de 96 ns, que aún es un tiempo pequeño pero definitivamente más grande que cualquiera de los compuestos que se utilizan en la actualidad. Por lo tanto, este complejo de rutenio podría convertirse en una molécula de marcaje importante e incluso podría utilizarse en estudios de células in vivo.

Referencias

A covalently linked phenanthridine–ruthenium(II) complex as a RNA probe. Naphtali A. O Connor, Nathan Stevens, Diana Samaroo, Marissa R. Solomon, Angel A. Martí, Joanne Dyer, Harshad Vishwasrao, Daniel L. Akins, Eric R. Kandel and Nicholas J. Turro. Chem. Commun., 2009.
Cell and tissue autofluorescence research and diagnostic applications. M. Monici. Biotechnol Annu Rev, 2005.

Nanopartículas Detectoras de Peróxido de Hidrógeno, Para Alertar de Enfermedades

La mayoría de las personas piensa que el peróxido de hidrógeno es sólo una sustancia que mata gérmenes, pero dentro de la comunidad médica está sumando puntos como un indicador precoz de enfermedad. Se sabe que el peróxido de hidrógeno es producido en exceso por las células durante las primeras etapas de gran parte de las enfermedades.

Sólo ahora están disponibles las técnicas de obtención de imágenes capaces de captar este proceso de sobreproducción de peróxido de hidrógeno en el organismo; de ahí que los detalles de cómo se produce y su papel en el desarrollo de cada enfermedad están justo comenzando a ser investigados.Unas nuevas nanopartículas pueden ser la clave para lograr una mejor comprensión del papel del peróxido de hidrógeno en el desarrollo de muchas enfermedades, y a posteriori desempeñar funciones de herramienta para diagnosis.Investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia (Georgia Tech) y de la Universidad Emory han sido los primeros en crear este tipo de nanopartículas capaces de detectar y visualizar trazas de peróxido de hidrógeno en animales. Se considera que estas nanopartículas, por no ser tóxicas, podrían llegar a utilizarse algún día como una herramienta multiuso y simple para diagnóstico, capaz de detectar las primeras etapas de cualquier enfermedad que implique inflamación crónica, lo que abarca a muchísimas, desde cáncer y Alzheimer hasta enfermedades cardiacas y artritis.

Estas nanopartículas son increíblemente sensibles, hasta el punto de que pueden detectar concentraciones del orden de nanomoles de peróxido de hidrógeno. Esto es importante porque los investigadores todavía no están seguros de qué cantidades de peróxido de hidrógeno se presentan en diversas enfermedades.La meta final, sin embargo, es que las nanopartículas puedan ser utilizadas algún día como una manera sencilla de hacer diagnósticos de muy diverso tipo, para la mayoría de las enfermedades.

En un futuro, las nanopartículas podrían ser inyectadas en cierta área del cuerpo (por ejemplo, el corazón), y, en caso de que encontraran peróxido de hidrógeno, emitirían luz. Si un médico viera una cantidad significativa de actividad luminosa en el área, podría entonces deducir que el paciente está presentando las primeras señales de una enfermedad en esa parte del cuerpo.Las nuevas nanopartículas penetran en el tejido profundo y operan en las adecuadas longitudes de onda. Estas dos cualidades son en buena parte lo que permite a las nanopartículas funcionar como un indicador sensible de la presencia de peróxido de hidrógeno producido por cualquier clase de inflamación.El grupo efectuará pruebas adicionales con las nanopartículas para confirmar su seguridad y eficacia.

Fuente: http://www.amazings.com/ciencia/noticias/250907html

Partículas cósmicas vs tráfico nuclear

Científicos estadounidenses estudian la posibilidad de utilizar partículas de rayos cósmicos para luchar contra el tráfico de materiales nucleares.
Cuando los rayos cósmicos chocan contra la atmósfera superior, producen unas partículas subatómicas llamadas muones, que llegan a la Tierra en cantidades de más de 10.000 por metro cuadrado, cada minuto.
Los muones pueden penetrar casi cualquier material y, como se trata de partículas cargadas como los electrones, es muy fácil detectarlos.
Entre más denso sea el material, menor será la cantidad de muones que puedan atravesarlo.
Los investigadores, del Laboratorio Nacional Los Álamos, han creado un prototipo de detector de muones por el que se pueden pasar vehículos y contenedores en los que se sospeche que se transporta ilegalmente material nuclear.
El detector analiza los cambios en la energía y la trayectoria de las partículas antes y después de atravesar los contenedores.
Análisis
Este análisis permite crear un mapa tridimensional de los artículos densos en su interior.
"La dispersión de los muones es muy sensible a la densidad y el número atómico de un material", dijo Chris Morris, miembro del equipo de investigación.
Sería fácil detectar el uranio, el plutonio o el material protector que hace imposible la detección de estos materiales por otros métodos
Chris Morris, investigador
"Por eso sería fácil detectar el uranio, el plutonio o el material protector que hace imposible la detección de estos materiales por otros métodos", añadió.
Otro científico, David Chartrand, explicó que se puede introducir los datos en un algoritmo y "entrenar al sistema a detectar objetos de interés con un margen de error de menos del 3%", algo que, en su opinión, todavía se puede mejorar.
Los investigadores dicen que los detectores de rayos X y de rayos gamma que se utilizan en la actualidad en las fronteras estadounidenses no son eficientes para detectar materiales protegidos por plomo o acero.
Otra ventaja de los muones es que no son dañinos, a diferencia de los rayos x o gamma.
Los investigadores solicitaron financiación del Departamento de Seguridad Interior a través de un socio industrial para desarrollar el prototipo.

IMAGEN : Los muones pueden detectar al plutonio con facilidad. (Bala de plutonio)