El químico Gabor Somorjai gana el Premio Fronteras de Ciencias Básicas 2010

• El científico está considerado el 'padre' de la química de las superficies
• Sus hallazgos ayudarán a crear fuentes de energía alternativas, fármacos, etc.

Teresa Guerrero | Madrid

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El químico Gabor A. Somorjai.

2011 es el Año Internacional de la Química y el premio Fronteras del Conocimiento de Ciencias Básicas ha sido concedido a uno de los mayores especialistas de una de sus ramas. El científico estadounidense de origen húngaro Gabor A. Somorjai (Budapest, 1935), es considerado el 'padre' de la química de las superficies y la catálisis a escala molecular, campos complejos para la mayoría de los ciudadanos pero gracias a los cuales está siendo posible mejorar la calidad de vida de la población.

Y es que los hallazgos logrados en el laboratorio de Gabor A. Somorjai, catedrático de la Universidad de Berkeley, California, desde 1964, están teniendo aplicaciones directas para desarrollar nuevas fuentes de energía, fármacos o fertilizantes. Así lo ha considerado el jurado de los Premios Fronteras del Conocimiento, presidido por Theodor Hänsch, Premio Nobel de Física 2005.

El galardón, concedido por la Fundación BBVA, ha sido fallado este jueves en Madrid. Al acto han asistido también Hongkun Park, catedrático de Química y Física de la Universidad de Harvard (EEUU), el vicepresidente de Programación Científica del CSIC, José Vicente García Ramos, y el director de la Fundación BBVA, Rafael Pardo.

Fuentes de energía alternativas

En conversación telefónica con los asistentes al encuentro, Somorjai, aseguró que en la actualidad el reto más urgente para la química es la búsqueda de fuentes de energía alternativas a los combustibles fósiles: "Las fuentes originales de energía que utilizamos desde hace 200 años se están acabando y su precio cada vez es mayor. Estamos obligados a buscar nuevas fuentes alternativas", señaló. La llamada 'química verde' es otro de los grandes desafíos: lograr reacciones más específicas y selectivas que permitan obtener lo que se busca generando pocos residuos.

Somorjai, que considera este premio el más importante que ha recibido durante su carrera, subrayó que la química está en el corazón de la ciencia y se mostró confiado en que los descubrimientos científicos sean utilizados para mejorar la calidad de vida de los ciudadanos: "Cualquier avance puede usarse para destruir o progresar, depende de los seres humanos. La energía nuclear puede usarse para fabricar bombas o para calentar el hogar. El conocimiento puede ser peligroso pero también muy útil y beneficioso", añadió.

Aplicaciones de la química de superficies

Los procesos químicos que ocurren en las superficies son esenciales para una gran variedad de aplicaciones, desde catalizadores de automóviles a productos farmacéuticos o fertilizantes. Somorjai, autor de más de mil trabajos de investigación, ha desarrollado diversas técnicas experimentales y nuevos conceptos para explicar los procesos químicos que se dan durante la catálisis heterogénea. Sus investigaciones han permitido también comprender fenómenos como la adhesión, la fricción o la lubricación así como avances en el campo de la nanotecnología.

"Antes no era posible estudiar lo que ocurría a escala molecular. Tuvimos que desarrollar las técnicas que nos permitieron mirar la estructura, la composición, la dinámica de las reacciones mientras tenían lugar en las superficies. Y si entiendes lo que pasa con las moléculas puedes también controlarlo y asegurarte de que todo procede en la dirección correcta", explica el químico.

El jurado que ha concedido el premio, dotado con 400.000 euros, también ha destacado su dedicación a la formación de jóvenes investigadores, ya que además de escribir varios manuales universitarios, en su laboratorio de Berkeley ha formado a cientos de científicos que siguen investigando en su disciplina en todo el mundo.

El nuevo elemento químico 112 ya tiene nombre: Copernicio

 

El astrónomo Nicolás Copérnico

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El astrónomo Nicolás Copérnico / EP

El elemento químico más pesado, reconocido con el número atómico 112, ya tiene nombre oficial, Copernicio, y un símbolo químico, Cn. Este elemento que viene a completar la tabla que estudiábamos en el colegio fue descubierto hace unos años en el GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Alemania.

 

La denominación ha sido aprobada y anunciada oficialmente por el organismo internacional de Química IUPAC, y honra al científico y astrónomo polaco Nicolás Copérnico (1473-1543), que sentó las bases de la teoría heliocéntrica, que situó al Sol, y no a la Tierra, en el centro de nuestro sistema.

 

IUPAC aceptó el nombre propuesto por el equipo internacional de investigadores dirigido por el profesor Sigurd Hofmann. El equipo había sugerido 'Cp' como símbolo químico para el nuevo elemento. Sin embargo, esta abreviatura tenía relación con otros significados químicos, y finalmente se llegó al acuerdo de cambiar a 'Cn'. El copernicio es 227 más pesado que el hidrógeno, lo que le convierte en el elemento más pesado reconocido oficialmente por la IUPAC. La denominación en honor a Copérnico sigue la tradición de denominar los elementos químicos con nombres de eminentes científicos.

 

En un aceleradorEl equipo dirigido por el profesor Hofmann fue capaz de producir el copernicio por primera vez el 9 de febrero de 1996. Utilizando un acelerador de 100 metros de longitud, dispararon iones de zinc en una lámina de plomo. La fusión del núcleo atómico de los dos elementos produjo un átomo del nuevo elemento 112. Este átomo era sólo estable durante un segundo, pero los científicos fueron capaces de identificarlo midiendo las partículas alfa emitidas durante el deterioro del átomo con la ayuda de procedimientos analíticos altamente sensibles.

 

Experimentos independientes confirmaron el descubrimiento del elemento. El año pasado, la IUPAC reconoció oficialmente su existencia como el integrante 112 de la tabla de elementos, por lo que invitaron al GSI a proponer un nombre.

 

La diversidad química del Cosmos en un meteorito

ASTROBIOLOGÍA | Millones de moléculas

Fragmento del meteorito Murchison. | Carl Henderson

• Descubren más de 14.000 compuestos orgánicos en el meteorito de Murchison
• El hallazgo revela la extraordinaria variedad química del Sistema Solar
• El fragmento de roca se descubrió en Australia hace cuatro décadas

Rosa M. Tristán

El famoso meteorito de Murchison, encontrado hace 40 años en Australia, contiene un impresionante arsenal de millones de componentes orgánicos, muchos más de los que se habían identificado hasta ahora, según han demostrado los últimos análisis de un grupo de químicos europeos.

El hallazgo pone de manifiesto que el Sistema Solar que acoge nuestro planeta contiene una variedad de química orgánica que sobrepasa la diversidad molecular que se encuentra en la Tierra. En concreto, se han localizado más de 14.000 diferentes elementos en la composición de la roca espacial.

El meteorito Murchison es uno de los tres más famosos localizados hasta ahora (los otros son el Allende, que cayó en México, y el Orgueil, en Francia) debido a su riqueza química. Cayó cerca de una localidad australiana, a la que debe su nombre, un 28 de septiembre de 1969. "Estos meteoritos son fundamentales para investigar la Tierra primitiva y entender las interacciones químicas y mineralógicas primigenias que contribuyeron al origen de la vida", explica el investigador del Centro de Astrobiología del CSIC-INTA Jesús Martínez Frías.

Los estudios que a lo largo de los años han hecho los investigadores en esta condrita (roca)carbonácea demostraron que contenía muchos aminoácidos fundamentales para la vida, si bien también dieron lugar a un intenso debate entre quienes defendían que se trataba de contaminación de origen terrestre y quienes aseguraban que habían venido del espacio exterior.

Posible contaminación

En este nuevo trabajo, publicado en Proceedings of National Academy of Science (PNAS), los autores, dirigidos por Philipe Schmitt-Kopplin, del Instituto alemán de Química Ecológica, han estudiado tres fragmentos del Murchison obtenidos en tres colecciones para diferenciar la posible contaminación del contenido original (estaban en Alaska, Japón y Luxemburgo).

Para analizarlos, utilizaron un espectrómetro de masa muy sofisticado que identificó 14.197 elementos en su composición, que podrían dar lugar a varios millones de estructuras moleculares. "Esta complejidad sugiere que la diversidad química extraterrestre es muy alta cuando se la compara con la bioquímica terrestre", aseguran los investigadores.

Además, han logrado determinar las interacciones que se han producido en el meteorito entre compuestos orgánicos (carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno) e inorgánicos (sulfuro de hierro y níquel).

Para Martínez Frías este hallazgo es especialmente importante porque "relaciona los meteoritos con las komatiitas, que son las lavas primitivas de la Tierra, las rocas más antiguas, y que también se han encontrado asociadas a sulfuros de hierro, lo que confirmaría su relación con los meteoritos que formaron nuestro planeta y que dieron lugar a la vida".

Se cree que el Murchison se formó en los primeros días del Sistema Solar, quizás antes que el Sol, y que atravesó las nubes de ese primitivo sistema recogiendo elementos orgánicos. Por ello, los autores sugieren que trazando la secuencia de las moléculas orgánicas se puede conocer la cronología de la formación y alteración de esas moléculas. En definitiva, un viaje al pasado para entender qué ocurrió.

POSTALES DESDE EL COSMOS

ASTRONOMÍA | Postales desde el Cosmos

Moléculas precursoras de la vida en el espacio

Moléculas orgánicas observadas por Herschel en Orión. | ESA, HIFI, Bergin & HEXOS

Rafael Bachiller | Madrid

El astrónomo Rafael Bachiller nos desvela e interpreta las imágenes más espectaculares del Cosmos. Temas de palpitante investigación, aventuras astronómicas y novedades científicas sobre el Universo.

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Este espectro tomado por el telescopio espacial de infrarrojos HERSCHEL ilustra la variedad molecular existente en una nube interestelar como la de Orión. Agua, monóxido de carbono, metanol, formaldehído, cianuro de hidrógeno, óxidos de azufre y otras moléculas (de las cuales hay muchas aún sin identificar) dejan sus firmas inequívocas en la emisión del infrarrojo lejano que se origina en la nebulosa. El espectro se muestra superpuesto a una imagen (también infrarroja) tomada por el telescopio espacial Spitzer.

  El espectrómetro HIFI. | ESA y consorcio HIFI

Espectrómetro espacial

El espectro es uno de los primeros que obtuvo el instrumento HIFI (Heterodyne Instrument for the Far Infrared) a bordo del telescopio espacial HERSCHEL de la ESA.
Se trata de un espectrómetro de muy alta resolución que cubre las longitudes de onda entre 150 y 600 micras, y que ha sido construido por un consorcio internacional en el que participaron instituciones españolas (OAN-IGN y CAB-INTA, CSIC).

  El telescopio espacial Herschel. | ESA

El telescopio HERSCHEL fue lanzado con éxito el 19 de Mayo de 2009, pero al poco tiempo de su lanzamiento (en Agosto de 2009), HIFI tuvo un problema imprevisto y debió ser puesto fuera de servicio hasta que la ESA encontró una solución desde sus centros de control. A principios de 2010, el instrumento volvió a funcionar con normalidad, y tras un periodo de pruebas, se encuentra ahora realizando observaciones astronómicas a pleno rendimiento.

Moléculas interestelares

El espacio que media entre las estrellas no está vacío. En su seno se encuentran grandes masas de gas y polvo, denominadas 'nubes interestelares'. Los pequeños granos de polvo (material sólido) pueden apantallar muy eficientemente el campo de radiación ambiente y, gracias a ello, en el gas pueden ir formándose moléculas de cierta complejidad. La disciplina que estudia estos procesos se denomina Astroquímica y constituye una de las áreas más dinámicas de investigación de la Astronomía contemporánea.

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Ampliación de algunos detalles en el espectro HIFI de Orión.

Naturalmente la molécula interestelar más abundante es la del Hidrógeno (H2), a la que sigue (con una abundancia diez mil veces menor) el monóxido de carbono (CO). Aunque el medio interestelar se encuentra muy diluido, las largas escalas de tiempo cósmico hacen que muchas reacciones químicas puedan tener lugar, dando lugar a un gas de gran riqueza molecular.
La química interestelar se suele desencadenar con las muy eficientes reacciones de los iones (formados por el efecto de los rayos cósmicos) con moléculas o átomos neutros. Aunque mucho más lentas, también hay reacciones neutro-neutro que pueden llegar a ser muy importantes. Finalmente, los procesos químicos que tienen lugar sobre la superficie de los granos de polvo también contribuyen muy significativamente a la evolución química del medio.

Radiotelescopios: detectores de moléculas

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Radiotelescopio de Kilt Peak. | ARO, NRAO.

Se conocen hoy más de 120 especies moleculares diferentes en el espacio interestelar. Estas moléculas emiten radiación cuando cambian de estado de energía, y es esa radiación la que constituye los espectros de emisión que se detectan, sobre todo, en los dominios de ondas infrarrojas y de radio. La mayor parte de las moléculas se han detectado gracias a los radiotelescopios, sobre todo en ondas milimétricas (esto es, en ondas que son mil veces más cortas que las empleadas por las emisoras de radio FM).
Un pequeño radiotelescopio de 11 metros de diámetro (después aumentado a 12 m) en el Observatorio de Kitt Peak (Arizona, EEUU) fue el instrumento clave en el desarrollo de la astrofísica molecular. Con el se realizó el descubrimiento de docenas de moléculas interestelares en las décadas de los 1970 y 1980.

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A mediados de los 1980, tomó el relevo el gran radiotelescopio de 30-m del IRAM situado a casi 3.000 m de altitud en Pico Veleta (cerca de Granada). La constatación de la riqueza química existente en el espacio interestelar se considera uno de los mayores logros de la Radioastronomía.

Precursores de la vida

Particularmente interesantes son las moléculas orgánicas que se encuentran de manera generalizada en las nubes interestelares densas de nuestra Vía Láctea. Alcoholes, éteres, e incluso algún azúcar simple (como el glicoaldehído) poseen abundancias significativas en tales nubes.

Fórmula de la glicina.

La detección de la glicina, un aminoácido simple, en el espacio interestelar se viene intentando desde hace varios años. Pero aunque se tienen indicios muy positivos sobre su presencia en el espacio, su detección todavía ha de ser confirmada de manera inequívoca. La posibilidad de que existan aminoácidos en el espacio puede tener consecuencias de gran importancia para nuestra comprensión del origen de la vida. Aminoácidos simples, como la glicina, son los ladrillos con los se construyen las cadenas de proteínas y éstas, a su vez, son los constituyentes del ADN.
Hasta ahora se viene considerando que las condiciones necesarias para el desarrollo de la vida son extremadamente exigentes y que en la Tierra se da una larga y complicada serie de circunstancias que ha permitido el desarrollo de la vida. Sin embargo, si se confirmase la detección de aminoácidos interestelares, tendríamos que concluir que los procesos físicos más fundamentales para originar vida son extremadamente comunes, lo que sugeriría que podría crearse vida de manera generalizada en el Universo.
El estudio de la riqueza molecular interestelar y de los procesos químicos que regulan las abundancias de las moléculas puede ayudar a comprender el origen de la vida, y tiene por tanto una importancia crucial en Astrobiología.
El medio interestelar es un laboratorio único para el estudio de fenómenos químicos y prebióticos que suceden en condiciones físicas tan extremas (densidades y temperaturas muy bajas sometidas a intensos baños de radiación) que son difícilmente reproducibles en los laboratorios terrestres. Y el telescopio espacial HERSCHEL equipado con su espectrómetro HIFI es un instrumento sobresaliente para realizar diagnósticos físico-químicos en tal laboratorio.

También interesante

• Las primeras moléculas detectadas en el espacio interestelar fueron los radicales metino (CH) y cianuro (CN), ambos altamente reactivos. La primera detección se realizó hacia 1940 mediante espectroscopía óptica. La identificación de la primera molécula en ondas de radio (el radical OH) se obtuvo en 1963.
• Algunas moléculas interestelares (como el agua) emiten una intensa radiación coherente conocida como máser, equivalente en microondas a la radiación láser.
• El telescopio espacial de infrarrojos de la ESA fue denominado HERSCHEL en honor de William Herschel (1738-1822), uno de los mayores astrónomos de la historia y descubridor de la radiación infrarroja procedente del Sol.

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Rafael Bachiller es director del Observatorio Astronómico Nacional ( Instituto Geográfico Nacional).

EL TEIDE EN TENERIFE, AYER, DESDE ICOD. POR LA TARDE EN EL CAMINO LARGO DE LA LAGUNA

Átomos

Una faceta desconocida de Einstein.

Descripción:

El propósito de la presente obra es divulgar aquellos trabajos científicos de Einstein menos conocidos en comparación con la popular teoría de la relatividad. Para tal efecto, el profesor Braun nos ofrece un recorrido por las vertientes poco exploradas que tienen relación con descubrimientos y teorías que han gozado de menor difusión.

Contenido:

INTRODUCCIÓN

I. ALGO SOBRE LA TERMODINÁMICA.

II. PRIMERAS MEDICIONES DEL CALOR ESPECÍFICO

III. ¿QUÉ NOS DICE LA TEORÍA CINÉTICA?

IV. OTRAS EXPERIENCIAS Y RESULTADOS AL INVENTARSE LOS PRIMEROS REFRIGERADORES

V. EL TRABAJO DE NERNST. LA TERCERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

VI. RESUMEN DE LA SITUACIÓN A PRINCIPIOS DEL SIGLO XX

VII. ALGUNAS CONSIDERACIONES SOBRE LA NATURALEZA DE LA LUZ

VIII. OTRA VERTIENTE. PLANCK Y LA TEORÍA CUÁNTICA

IX. EINSTEIN Y EL EFECTO FOTOELÉCTRICO

X. EINSTEIN DA LA LUZ AL ENIGMA DE LOS CALORES ESPECÍFICOS

XI. REPERCUSIONES EN EL DESARROLLO CONCEPTUAL DE LA TEORÍA CUÁNTICA

XII. LAS SIGUIENTES ETAPAS DE LA HISTORIA

CONTRAPORTADA

Una faceta desconocida de Einstein - 2da Edición

Autor: Eliezer Braun

Publicador: Fondo De Cultura Económica - 1997

Pag: 77

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