Vídeo que explica el funcionamiento de la cámara ultrarrápida que alcanza 6 millones de fotogramas por segundo

 

El artículo de El Mundo “Una cámara ultrarrápida capaz de captar seis millones de imágenes en un segundo, útil para investigación médica y biológica, y que no necesita una iluminación intensa, no hace ruido y no se calienta,” está suficientemente bien como para recomendar desde aquí su lectura y me permite omitir una entrada sobre la cámara STEAM (Serial Time-Encoded Amplified Microscopy) publicada en K. Goda, K. K. Tsia1, B. Jalali, “Serial time-encoded amplified imaging for real-time observation of fast dynamic phenomena,” Nature 458: 1145-1149, 30 April 2009 . Por cierto, comentarios en Menéame.

¿Qué se puede añadir? Creo que os gustará, tras leer dicho artículo, ver el vídeo que aparece más arriba, extraído de la información suplementaria del propio artículo publicado en Nature, en el que se explica gráficamente cómo funciona la cámara.

Dicen los autores que “nuestro siguiente paso será mejorar la resolución espacial de la cámara para obtener imágenes perfectamente nítidas del interior de las células”, ha explicado a la BBC el profesor Bahram Jalili, ya que “todavía no hemos alcanzado este objetivo.” El vídeo que aparece más abajo os muestra una imagen típica de la nueva cámara. Como véis todavía no es suficientemente nítida… ¿qué es lo que han filmado? No os haré conectaros a Nature y desvelaré el secreto: el flujo de microesferas metálicas a lo largo de una fibra hueca. En tiempo real el vídeo dura 9.3 μs, cada fotograma está espaciado 163 ns, y el tiempo de “disparo” de la cámara es de 440 ps. Impresionante, incluso si la imagen de una esfera que muestra el vídeo es “poco nítida.” En palabras de Jalili “si lo logramos, no habrá límite a las aplicaciones biomédicas que podremos lograr.”

Salami, cambio climático y dos valen más que uno en Nature

Figura que seguro Al Gore incorporará a sus nueva conferencias sobre cambio climático, Meinshausen et al. (C) Nature.

Figura que seguro Al Gore incorporará a sus nuevas conferencias sobre cambio climático, Meinshausen et al. (C) Nature.

Nature es una revista a la que le encanta publicar artículos técnicos dirigidos a la prensa. El cambio climático, tema estrella en la divulgación científica en la prensa diaria, es el tema estrella del número de hoy de Nature. Dos artículos, prácticamente con los mismos autores, enviados el mismo día, aceptados el mismo día, casi, casi sobre el mismo tema. ¿Por qué el editor no ha sugerido que unieran ambos artículos en uno sólo? Se le llama “salami research” a partir una investigación en muchos trocitos y publicarla en muchos articulitos. “Publish or perish” suele traducirse por publicar por publicar. Si te puedes permitir el lujo de publicar por publicar en Nature, por qué no hacerlo. Es el problema del editor el aceptarlo. El editor sabe que para los periodistas de la prensa diaria dos artículos que dicen prácticamente lo mismo es un doble aval a lo afirmado. Además, ha dedicado el número al cambio climático. ¿Qué dicen ambos artículos? Que el problema del cambio climático es más complicado de lo que se pensaba. Cada año parece más grave… ¿por qué será?

“Salami research” en Nature. Con el consentimiento del editor. Curioso. La pareja alemana de los Meinshausen (Malte y Nicolai) son los primeros firmantes de un artículo cuyo últimos firmantes son los británicos Frame y Allen. En el otro artículo, Allen y Frame son los primeros firmantes siendo los últimos firmantes la pareja Meinshausen. Dos artículos muy parecidos. Técnicas de simulación “ensemble” (un tipo de Montecarlo) con dos software comerciales distintos MAGICC 6.0 y C4MIP. Para los interesados los artículos técnicos son Malte Meinshausen et al., “Greenhouse-gas emission targets for limiting global warming to 2 °C,” Nature 458: 1158-1162, 30 April 2009 (Received 25 September 2008 ; Accepted 25 March 2009) y Myles R. Allen et al., “Warming caused by cumulative carbon emissions towards the trillionth tonne,” Nature 458, 1163-1166, 30 April 2009 (Received 25 September 2008 ; Accepted 25 March 2009).

Posibles curvas de emisiones de CO2 consideradas por Allen et al. (C) Nature.

Posibles curvas de emisiones de CO2 consideradas por Allen et al. (C) Nature.

Para los interesados en el contenido de ambos artículos, en mi opinión (no mero aficionado) muy sensasionalistas, basta leer el título (la “ingeniería del título” es clave en revistas como Nature), recomiendo el resumen presentado por Gavin Schmidt, David Archer, “Climate change: Too much of a bad thing,” Nature 458: 1117-1118, 30 April 2009 .

La Comunidad Económica Europea se ha propuesto que las temperaturas globales se mantengan por debajo de 2 ºC por encima de los valores preindustriales para 2100. Meinshausen y sus colegas han estudiado si es posible lograrlo y han encontrado que es necesario que para 2050 la cantidad total de CO2 emitido sea inferior a 190 GtC (mucho menos del carbono acumulado en todas las reservas estimadas de combustibles fósiles, gas, petróleo y carbón). Si seguimos al ritmo actual de quema de combustibles sólidos alcanzaremos esa cifra en unos 20 años. Como no inventemos una manera de retirar CO2 de la atmósfera será imposible cumplir el objetivo europeo. Allen y sus colegas obtienen resultados similares (Schmidt y Archer, políticamente correctos, afirman que “consistentes”) con los del otro estudio.

¿Cuál es la concentración máxima de dióxido de carbono que nos podemos permitir en la atmósfera sin riesgo? Esta pregunta se la hizo en 2007, Bill McKibben al climatólogo James Hansen. Su respuesta: no lo sé, pero lo averiguaré. Las concentraciones actuales de CO2 rondan las 382 partes por millión (p.p.m.), 100 partes más que el nivel preindustrial. Las ideas preconcebidas de Hansen apuntaban a que el límite máximo permisible rondaba los 450 p.p.m. McKibben pensó en formar la organización (ONG) llamada 450.org . Sin embargo, sus estudios le llevaron a bajar esa cifra a solamente 350 p.p.m. McKibben creó la organización (ONG) 350.org . Es decir, ya nos hemos pasado. Ya estamos en la región irreversible. Hay que bajar las concentraciones de CO2 atmosféricas. Estamos cerca del punto de no retorno. ¡Catastrofistas! Quizás. Pero Nature es así…

¿Tendrán razón Hansen, Meinshausen et al. y Allen et al.? Si es así, habrá que tomar medidas urgentes en diciembre en Copenage (Copenhague). Por ejemplo, invertir mucho dinero en la investigación de técnicas de limpiado del CO2 atmosférico. Hay muchas propuestas. Un par de artículos en Nature, hoy, nos comentan la más atrevidas (Climate crunch “Sucking it up,” and “Great white hope” ). En general, ponerlas en marcha requiere un costo muy elevado que tendrá que ser asumido por todos los países. Máxime en plena crsis. Caras de implementar, sólo la I+D+i bien enfocada podrá bajar estos costes y hacer de la necesidad maña.

PS: El catastrofismo característico de El Mundo en relación al Cambio Climático no se ha hecho esperar con un titular como “Quedan 20 años para detener el cambio climático.” Comentarios en Menéame.

Tinta electrónica a color para libros electrónicos

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El futuro de los libros no es tan negro como François Truffaut nos presentaba en Fahrenheit 451, sin embargo, el libro electrónico es una realidad y todos lo disfrutaremos dentro de un lustro. Los e-libros más baratos utilizan tinta negra que refleja luz como la tinta sobre papel presentando un brillo y contraste similares a los de un libro convencional. Bueno, pero no son en color. Pronto lo serán, gracias a los avances en tinta electrónica a color barata, como el trabajo de Jason Heikenfeld, University of Cincinnati, Ohio, EE.UU., y sus colaboradores de la empresa Sun Chemical. Utilizando técnicas fotolitográficas estándares han fabricado píxeles formados por un pequeño depósito de tinta a color que fluye fuera cuando se le aplica un voltaje y que vuelve a la burbuja cuando deja de aplicarse (gracias a la tensión superficial y el uso de materiales hidrófobos). Lo sorprendente: este proceso es suficientemente rápido como para presentar imágenes de vídeo y el píxel parece que podrá funcionar en papel electrónico flexible. Nos lo cuentan en “Photonics: E-ink goes colour,” Nature 458: 1080, 30 April 2009 , haciéndose eco del artículo técnico J. Heikenfeld et al., “Electrofluidic displays using Young-Laplace transposition of brilliant pigment dispersions,” Nature Photonics, Published online: 26 April 2009 .

El mercado del libro electrónico a color moverá mucho dinero en el futuro y muchas tecnologías diferentes, actualmente en investigación y desarrollo, están en la palestra. Nadie sabe cuál será la tecnología que finalmente se imponga. Lo que sí sabemos es que mucho dinero se está dedicando a esta investigación y que los frutos no tardarán en verse en el mercado. No sólo en los libros electrónicos. Imagina una pantalla de ordenador reflectora, como un libro, no emisora como la que usas para leer esto. Mucho más económica energéticamente, te permitirá leer con luz solar sin reflejos indeseados. Un mercado tan enorme es muy jugoso.

La figura de arriba muestra la geometría de un píxel desarrollado por Heikenfeld et al. El depósito (reservoir en la figura) del pigmento soluble en agua ocupa entre 5-10% del área del píxel. El canal superficial que recibirá el pigmento ocupa el 80-95% del área visible del píxel. Lo mejor de este diseño es que el canal está entre dos dieléctricos hidrófobos con lo que no es necesaria energía eléctrica para que la tinta vuelva a la burbuja. La presión de Young-Laplace debida a la tensión superficial es suficiente para que el pigmento retorne al depósito. Es el mismo efecto que se da cuando unimos con un tubito dos globos (o burbujas) de radio de curvatura diferente. El de mayor radio “absorbe” el aire del de menor radio. Este mecanismo es similar al que utilizan los cromatóforos de muchos animales como los camaleones. La naturaleza siempre por delante cuando se trata de ahorrar energía y los tecnólogos ávidos de imitarla por la misma razón.

PS: Ahora “Leer e-libros es un rollo” (visto en Menéame) pero dejará de serlo en un lustro.