Remigio Cabrera-Trujillo Instituto de Ciencias Físicas-UNAM. Miembro de la Academia de Ciencias de Morelos. Esta publicación fue revisada por el comité editorial de la Academia de Ciencias de Morelos. En la actualidad estamos muy acostumbrados a ver los logros de la ciencia de manera trivial. Casi cualquier persona trae consigo un celular o tableta. El automóvil viene equipado con muchos aditamentos tanto electrónicos como de conducción que se deben en mayor parte al los avances tecnológicos desarrollados por la ciencia. En el campo de la ciencia, la física atómica, molecular y óptica ha sido la rama que más ha contribuido a este desarrollo. El entendimiento de las propiedades de la materia ha permitido grandes avances tecnológicos que van desde la electrónica hasta el diseño de nuevos materiales. Esto se debe particularmente al conocimiento que tenemos ahora sobre los átomos que forman la materia. Así, la pregunta fundamental que surge es ¿cuál es el origen de los átomos? El origen de los átomos Bueno, algunos de ustedes habrán escuchado la frase que dice que “somos polvo de estrellas”. ¡Pues así es! Los átomos y toda la materia que conocemos se han creado principalmente en las estrellas. De hecho hay dos fuentes primordiales de cómo surgieron los átomos. La primera fue el Big bang o la gran explosión que dio origen al Universo hace cerca de 13,600 millones de años. En ella se creó principalmente el hidrógeno, un poco de helio y litio. Los tres primeros elementos de la tabla periódica y […]

Las matemáticas están presentes en nuestro día a día de innumerables formas. El matemático y  Ian Stewart ha resumido las 17 ecuaciones  que, por uno u otro motivo, han cambiado el curso de la historia. Una ecuación es una igualdad matemática formada por dos expresiones que contienen una o más incógnitas que pueden despejarse (resolverse) a través de una sucesión de operaciones matemáticas. Dicho así, habrá muchos que levanten una ceja en señal de incomprensión o duda y maldigan para sus adentros ese antiguo enemigo de la época escolar que son las matemáticas. Esta es, probablemente, una de las ciencias formales más incomprendidas por la sociedad y sin embargo más básicas para comprender el mundo que nos rodea y el universo en que habitamos. Las matemáticas son el engranaje central que hace que giren todos los demás elementos que forman el cosmos. Sin esa ciencia abstracta, no hubiese sido posible desarrollar o comprobar gran parte del conocimiento que tenemos en otros campos como la física, la química, la ingeniería e incluso la medicina y las ciencias sociales. Las leyes de la naturaleza y las leyes artificiales son expresiones de un fenómeno explicadas por las matemáticas para que el ser humano las pueda comprender (o al menos intentarlo). Lo que a primera vista no es más que una sucesión de letras, números y símbolos que suponemos que tienen un orden determinado, esconde en realidad las respuestas a preguntas que la humanidad lleva planteándose desde hace mucho tiempo. Tal vez esas ecuaciones […]

Tomado de INVDES.COM.MX Retomando el tema de los bioterapéuticos que presentamos en una entrega pasada, esta vez hablaremos sobre enzimas que pueden utilizarse como antibióticos. Cuando nos contagiamos con algún agente infeccioso bacteriano patógeno, con frecuencia debemos recurrir al tratamiento con antibióticos para combatir la infección. Los antibióticos tradicionales son medicamentos basados en moléculas pequeñas como la penicilina, la cefalosporina, la kanamicina o la amikacina, entre docenas de otras, pero cada vez se conocen más moléculas de proteínas que también tienen capacidad de combatir a los patógenos a través de diferentes mecanismos (agentes bioterapéuticos) (Ver: Las Proteínas recombinantes, nuestras aliadas en la salud) (2). ¿Cómo funcionan los antibióticos? Los antibióticos tradicionales, es decir aquellos basados en moléculas pequeñas, tienen un blanco específico dentro de las células bacterianas y suelen tener gran afinidad por este blanco: reconocen a su blanco y normalmente no interactúan con ningún otro componente celular. Como ejemplos de la manera en que funcionan los antibióticos, podemos mencionar que algunos interfieren con la síntesis de la pared celular de los microorganismos, es decir, evitan que se puedan formar nuevas células bacterianas limitando así su reproducción; otros antibióticos pueden interferir con la integridad de la pared celular intercalándose entre sus componentes y formando “poros”, provocando que la célula bacteriana tenga problemas para mantener control sobre lo que entra y sale. Hay antibióticos que interfieren con la síntesis de proteínas o de otros componentes esenciales (como el folato) dentro de las células, o que evitan que el material genético (ADN) […]

Gracias a la idea de un biotecnólogo mexicano, desechos de mango y fresas son transformados por bacterias y dan como resultado un biomaterial que cumple con las características del cuero para la fabricación de bolsas, carteras, calzado y productos de la industria de la moda. Axel Gómez-Ortigoza de 26 años y su hermano Alexis crearon la empresa Polybion, única en Latinoamérica que transforma desechos agroindustriales provenientes de empacadoras en un biotextil vegano. “Los desechos de frutas cuentan con azucares, por lo que son de gran valor pero son desaprovechados. Una vez que los recolectamos son transformados en alimento para bacterias mediante un proceso biotecnológico patentado por la empresa, y en 15 días generan una especie de membrana, que es una matriz de celulosa bacteriana. Lo que sigue es recolectarla y procesarla para obtener un textil que asemeja al cuero”, explica en entrevista Axel Gómez-Ortigoza, ingeniero en biotecnología por el Tec. de Monterrey, Campus Monterrey. El proceso biotecnológico permite hacer lienzos del biotextil, llamado Celium®, al tamaño que se requiera e, incluso, en suajes o formas específicas. Para teñir, dar flexibilidad o hacerlo impermeable se usan productos vegetales y/o orgánicos que no son contaminantes en ninguna etapa del proceso. “El biomaterial es carbono neutral, crece en cinco por ciento del tiempo que toma crecer cuero animal, con el uno por ciento de la huella hídrica y sin crueldad animal”, detalla Axel Gómez-Ortigoza. ¿Por qué en sustitución de cuero? El emprendedor biotecnólogo refiere que 60 por ciento de la agricultura del planeta […]

Alumnos del doctorado en Tecnología Avanzada del Centro de Investigación e Innovación Tecnológica Azcapotzalco (CIITEC), del Instituto Politécnico Nacional (IPN), desarrollaron un concreto fotovoltaico que tiene la capacidad de generar energía eléctrica al ser irradiado con energía solar, ante la necesidad del uso de materiales para construcción más inteligentes y amigables con el medio ambiente. Orlando Gutiérrez Obeso y Euxis Kismet Sierra Márquez trabajan en el diseño de un concreto que cumpla todos los criterios estructurales para emplearse en la construcción de banquetas, puentes, losas de cimentación, etcétera y, al mismo tiempo se tenga la capacidad de utilizar la energía eléctrica almacenada de manera ecológica y sustentable para los electrodomésticos, la carga de dispositivos móviles, iluminación arquitectónica, entre otros. El prototipo es una pieza sólida de concreto mezclada con elementos orgánicos que permiten la captación de radiación solar y genera corriente eléctrica. Orlando Gutiérrez explicó que la obtención de nano polvos de concretos se obtiene mediante una técnica llamada “molienda de alta energía” que busca conseguir partículas inferiores a los 100 nanómetros. Se mezcló el cemento con otros óxidos y compuestos orgánicos (perovskita) para la generación fotovoltaica. Por su parte, Kismet Sierra sintetizó los materiales para crear la perovskita, posteriormente los unió con óxido de titanio que se utiliza en la fabricación de celdas Gratzel, empleándolo como una matriz que absorbiera radiación solar que finalmente se transformaría en energía eléctrica. En este sentido, Felipe de Jesús Carrillo Romo, investigador y asesor de los politécnicos, señaló que los materiales fotovoltaicos tienen […]

Afin de ofrecer una alternativa al uso a los plásticos sintéticos, y con ello disminuir el daño que provocan a la salud humana como al medio ambiente, investigadoras de la Universidad de Guadalajara crearon una película biodegradable a partir de almidón de maíz y cartón de embalaje reciclado. La estudiante Magdalena González Pérez y la académica María Guadalupe Lomelí Ramírez, ambas adscritas al Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI), modificaron la química del almidón de maíz con el objetivo de mejorar sus propiedades de resistencia y absorción de humedad. Para ello, y con el fin de reducir la cantidad de contaminantes en el proceso, lo mezclaron con químicos de grado alimenticio, es decir, solubles en agua y que no emplean solventes tóxicos. A partir de la combinación de la fécula de maíz y el agua, sometidos a temperatura y agitación constantes, obtuvieron un gel, al que adicionaron un plastificante para lograr una película flexible, señala González Pérez, quien cursa la maestría en Ciencia de Productos Forestales del CUCEI. Una película de almidón de maíz sin refuerzo tiene aproximadamente cinco megapascales, medida de resistencia a la tensión, y al incorporar el refuerzo plastificante se eleva hasta 14 aproximadamente. Un plástico sintético convencional posee de 10 a 25 megapascales de resistencia. Como parte de las pruebas realizadas al biopolímero, las investigadoras comprobaron que si se la adiciona fibra caña de azúcar, bagazo de agave y paja de los rastrojos la absorción de humedad disminuye y no pierde sus propiedades biodegradables. […]