Caristico alcanza los 4.4 m/s cuando hace un tope suicida

La máscara del luchador Caristico

Le medimos la velocidad al luchador profesional Caristico en uno de sus lances suicidadas.

La lucha libre profesional tiene una raíz folclórica en México: tiene un estilo característico, su personajes son singulares y es popular entre el pueblo.

De sus variadas figuras, quien hoy porta el nombre de Caristico sobresale por su velocidad en ejecución de movimientos aéreos y trayectoria profesional.

Encontré en el canal de YouTube de +LuchaTV un video que muestra uno de sus lances. En el minuto 1:31 del video: "Carístico y Rey Horus vs Cibernético y Sharly Rockstar, en Promociones Tao" se ve al atleta correr y saltar entres segunda y tercera cuerda del ring para impactar sobre su rival en turno. Encontré que la velocidad del luchador, en esta ocasión, es de 4.4 m/s. 

La escena es casi horizontal, respecto a la cámara, por lo que es adecuada para un análisis con Tracker. Se deben emplear puntos de calibración para compensar el efecto del paneo, yo seleccioné dos puntos que sostienen la tercera cuerda. Por supuesto, el punto a marcar fue cerca de donde debe estar el ombligo de Caristico. Finalmente, se capturan  18  puntos, suficientes para su análisis con datos representativos.

Los datos capturados son ajustados a un modelo de lineal (pudiera escogerse otro modelo, pero este es sencillo), donde la pendiente se interpreta como la velocidad  constante. Para nuestro caso la pendiente y velocidad resulto de 4.4 m/s. El ajuste es adecuado, estadisticamente es superior a 0.98 (donde el ideal es 1).

Si bien se pueden hacer experimentos y mediciones de alta precisión para conocer la velocidad de un deportista. También se pueden hacer estimaciones de sus parámetros físicos usando medios gratuitos (videos a disposición de la gente y software gratuito, por ejemplo). 

Más aún, programas como Tracker pueden ser usados para darle más vida a un curso de física. Acercando el tema a los gustos e intereses de los alumnos.

Pronto traeremos más mediciones deportivas y comparemos a diferentes atletas. 

Velocidad de carrera de una chica suicida

Captura de pantalla en Tracker para analizar un salto suicida

Este blog nunca a tratado de reverenciar a la violencia, y mucho menos promover o disfrazar de divertido el suicido. Hoy trato el tema, con un ánimo académico puro.

En los últimos meses mi objeto de estudio a evolucionado y virado de dirección. Hoy tiene que ver con: ciencia forense. Todo lo que le compete a una investigación que puede apoyar

a la resolución de una controversia jurídica, es ciencia forense. De modo tal, el campo de estudio es multisiplinar y amplio.

El problema principal de la ciencia forense radica en la obtención de datos. Cuando se encuentra con un hecho, digamos un cadáver, lo único que se puede hacer: son mediciones. Físicos y químicos pueden hacer sus experimentos con partículas o moléculas, controlando las variables de su objeto de estudio. Pero no es el caso de un astrónomo, todavía, es imposible para la humanidad hacer experimentos entre planetas y estrellas. Los astrónomos pueden realizar muchas observaciones, modelos, analogías, teorías matematizadas, mediciones, pero no experimentos. Algo similar le sucede al científico forense.

En ciencia forense es posible realizar experimentos que modelen un suceso, previo a la situación del conflicto, al llamado jurídico. Este puede ser el caso de las pruebas regulares de resistencia y comportamiento de los autos en un choque violento. También se pueden hacer experimentos, después del llamado, para demostrar una mecánica de hechos, que se use para sostener una deducción presentada en la corte. Pero, no se pueden hacer experimentos con el objeto de estudio, si lo que tenemos es un cadáver, a este solo se le pueden hacer mediciones.

Un ejemplo común 

Por ejemplo, en ocasiones se encuentran cuerpos que cayeron de grandes alturas. Aquí, la pregunta relevante es: ¿la persona se resbaló, se lanzó, o la tiraron?. Sabiendo la distancia del cuerpo a la base y la presunta altura de la caída se puede calcular la velocidad mínima para alcanzar tales dimensiones. Después, usamos dato biomecánicos del promedio de la velocidad de la gente cuando camina o corre. De la comparación, inferimos un comportamiento. Si la velocidad equivale a correr, se deduce menos un accidente que un comportamiento suicida. De hecho,todo este párrafo describe un un ejercicio, de nivel preparatoria, propuesto por la AAPT.

El problema

Recordemos que estos datos biomecánicos suelen recopilarse en condiciones estándar. Si bien respetan las condiciones bioéticas, están lejos de la presión mental de alguien que debe decidir entre seguir con su vida o matarse. Para el investigador, aparece una pregunta crucial: ¿Corre a la misma velocidad una persona en condiciones suicidas que una normal?

La pregunta es muy complicada. La velocidad es dependiente de un montón de variables: genero, edad, estado físico, condiciones de terreno, entre otras. Con todo, las dos primeras variables mencionadas son las que muestran las tablas de la literatura regular.

Una propuesta de enfoque diferente

Aportar al proceso de inducción de la ciencia forense utilizando mediciones de videos de noticias. Más en concreto, hace unos días una muchacha (al parecer menor de 16 años) se lanzó desde la torre de iglesia (mide como cuatro pisos) en Navojoa, Sonora, México. Por cierto, la adolescente sobrevivió a la caída.

Los curiosos alrededor del suceso, realizaron videograbaciones y los cargaron a YouTube; que se usaron para ilustrar la nota amarilla de los noticieros.

Por mi parte, descargué los videos y los analicé con el programa Tracker, para obtener la medida de carrera de una adolescente, una no-atleta, una suicida. El video requirió: cambio de perspectiva (esencial para analizar la física en un video), un ajuste del origen el ángulo del eje de coordenadas (la cornisa y la línea que forma es la base), la masa puntual la marque cerca de la panza de la adolescente (ahí está el centro de masa). Obtuve 16 datos, los ajusté a una línea recta (con un R2 = 0.9982, que implica un buena regresión lineal ). Finalmente, la velocidad medida fue de 4.47 m/s.

Este dato de la velocidad está menos cerca de mediciones de caminata y más de carrera de los experimentos biométricos estándar. Es decir, hay congruencia con la literatura.

La ciencia es un proceso colectivo, se nutre de la variación de arreglos experimentales, y técnicas. Creo que utilizar videos de YouTube para mejorar el proceso de inducción es benéfico también para realizar una ciencia más abierta a la gente. Mostrando que cualquiera puede hacer ciencia: pues las herramientas y la información están cada vez más accesibles al pueblo.

Atención médicos, en realidad, no existe la presión negativa

Pelea entre científicos... locos

¿Cómo es que un concepto científico es corrompido por otra área científica? ¿Cómo afecta esto a las ciencia? ¿Existe la figura del intérprete entre médicos y físicos o para otras áreas?

Mis amigos médicos creen que existen las presiones negativas, están en un error. Aquí hago una reflexión cháchara sobre su equivoco.

Un contexto, una historia 

En estos meses, he hablado con muchos médicos sobre temas académicos. Las conversaciones han orbitado alrededor de un tema: cómo lograr medir un síntoma para determinar el grado de enfermedad.  Una y otra vez, nos salta unos y a otros que tratamos de comunicar el mismo concepto, pero con lenguajes diferentes; esto revela que cada profesión concibe a la naturaleza de modo diferente. ¿Por qué si es el mismo objeto de estudio, lo concebimos tan desigual entre ciencias fácticas?

Una característica de las ciencias es su búsqueda de precisión en sus descripciones. Obligando a los especialistas a utilizar definiciones y que inventen términos ad hoc para hablar de un objeto u acción. El problema es que cada gremio ha creado sus propios lenguajes descriptivos, a causa de la especialidad y la falta de interacción con otras áreas, algunos le llaman a esto: jerga técnica.  Así, la palabra POTENCIA será un idea diferente para un físico (resolviendo problemas de eficiencia entre maquinas) que para un farmacéutico (pensando en tu desempeño como amante gracias a una pastilla azul).

Presión entre físicos y médicos

El concepto de PRESIÓN es uno de esos casos en que los médicos y los físicos tienen sus desacuerdos semánticos sobre un mismo fenómeno.  Las fuerzas que ejerce un fluido sobre el medio que le rodea se caracterizan por una sola magnitud escalar: la presión del fluido.  Si bien, existen muchos métodos para medir la presión, cada uno de ellos aprovecha un fenómeno en particular.

Manómetro en U, vía clases digitales CCA exactas

Entre los más famosos se encuentra el manómetro con forma de U con líquido.  Básicamente es un tubo transparente parcialmente lleno de líquido, como el que ilustra este párrafo; por lo regular, uno de sus extremos está sometido a la presión atmosférica y el otro está conectado a una cámara o sistema al que se le va a medir la presión. Cuando los niveles del líquido son iguales, se dice que la presión manométrica es cero, pues la presión atmosférica es igual a la presión del sistema. Cuando el sistema presenta una presión superior a la atmosférica, empuja a la columna de liquido; la altura que alcanza la columna es directamente proporcional a la presión manométrica, de modo que una simple calibración permite contar con un instrumento clásico de medición.

Sin embargo, cuando la presión del sistema es menor a la atmosférica, el nivel del líquido desciende, por estar abajo del cero esta presión se le considera negativa. Este efecto en el instrumento es el que define a la presión negativa en el gremio de los médicos. Es decir, todo una comunidad de científicos basan un concepto físico al resultado de un instrumento particular.

¿Ud. definiría un concepto complejo a una forma cuantitativa de medir una variable correlaciona al concepto? Por ejemplo, el AMOR al número de regalos en San Valentín, la INTELIGENCIA al número de libros leídos al año, o las dimensiones de una fotografía digital por sus megas que consume de memoria.

Pese a que el instrumento de medición muestre una excelente correlación, pese a una minuciosa calibración y pese a su popularidad; definir el concepto en base al instrumento oculta la naturaleza del fenómeno, por lo que se cae en ideas falsas, igual que pensar que los unicornios comen dragones.

Historia y revolución industrial

El manómetro con forma de U debe de ser utilizado desde 1661; Robert Boyle lo empleó para determinar una de las leyes de los gases.  En 1844, el abogado y científico aficionado Lucien Vidie presenta el primer manómetro basado en componentes sólidas, elásticas y en espiral; por lo que se utilizaba un aguja apuntando en una escala sobre un disco. Este aparato, por su calibración también señala las presiones inferiores a la atmosférica como: negativas. Sin embargo, estos instrumentos registran mínimo diferencias de mínimo de 0.01 mm de una columna de mercurio, presiones alcanzadas mediante bombas mecánicas.

Sin embargo, la necesidad industrial de extraer el aire de cámaras y el ímpetu de la investigación científica han demostrado que se puede seguir extrañando partículas sin que crezca la medición negativa de los instrumentos mencionados. Un sistema con menos partículas de aire puede asegurar un proceso para obtener un producto químico de gran pureza.

En realidad, lo que tenemos es un sistema con cada vez menos partículas de gas en un cámara aislada, su presión es menor a la atmosférica. Así, desde épocas de Torricelli, esta condición se le llama vacío. Entonces, toda presión por abajo de presión atmosférica se le llaman los físicos vacío.

Decir que tenemos una presión de - 5 torr tiene solo sentido con base a los manómetros en U, solo ahí, solo para médicos que aprendieron el concepto en base al instrumento. En contraste, los laboratorios de física más avanzados han alcanzado vacíos de hasta 10^-17 torr, cifra que sigue siendo por arriba de cero, es positiva. Porque aquí se entiende que indirectamente se cuentan el número de partículas dentro de una cámara, en este contento no hay partículas negativas, eso carece de sentido.

Lo cierto es el concepto de vacío suele causar confusiones entre tribus de científicos y en los peatones. Por causas históricas,  por razones de concepción de la naturaleza o filosóficas de servilleta... pero eso es tema para otro artículo para este blog.

Concluyendo 

Para cerrar, quiero destacar como un grupo de científicos cree en la existencia de presiones negativas en base al nivel de una columna líquida (abuelo de las pantallas electrónicas de los actuales baumanometros) y otro grupo sabe que es imposible llegar una presión inferior a los cero atm, cuando hablamos de número de partículas en una cámara. Pueden existir abismos de diferencias y enconos entre estos dos tipos de academias por este y otros problemas de semántica o profunda concepción de la naturaleza, solo la comunicación y profundización en el germen de las ideas puede llevarlos a un punto de entendimiento. De otro modo, haga lo que se hace con la pareja, finja que la entiende y continúe su vida feliz, condescendiente y falsa.

Alimento malo, alimento bueno, ciencia chafa

La culpa es de Gabriel Leon, quien es un excelente divulgador de la ciencia, pues provocó emociones variadas con la imagen que acompaña este articulo en su esquina superior izquierda. 

La figura en cuestión es un resumen infográfico de algunos alimentos y su riesgo relativo de provocar cáncer. Muestra 9 alimentos, y sobre su escala aparecen puntos rojos que representan, cada uno, un estudio médico.

Para muchos este imagen es la respuesta a sus plegarias, pues es un resumen de investigaciones. Les hace sentir que una vida llena de tomates y ausente de carne será saludable. ¡Punto para los veganos!

Pero, veo el gráfico y la verdad... no lo entiendo. 

¿Por qué solo aparecen ciertos alimentos?, ¿qué es eso de "riesgo relativo de cáncer"?, ¿cuál es su estándar: el agua, los cigarrillos?, ¿todas las investigaciones son igual de confiables?, si es el caso, se puede calcular un promedio y su incertidumbre, lo que reduciría el numero de puntos, de acuerdo a las reglas de E. Tufte, sería una mejor gráfica; pero nadie se tomo la molestia de calcular el miserable promedio y el bellaco error asociado.

Así, el pensamiento-crítico exige ir a la fuente, un articulo de revisión del 2012 llamado: "Is everything we eat associated with cancer? A systematic cookbook review" por J. D Schoenfeld y J. PA Ioannidis. 

Los investigadores seleccionaron 50 alimentos al azar de un libro de cocina online, ¡muy científico su método! 

Después usaron el buscador de PubMed para encontrar los 10 artículos más recientes que trataran el tema de "riesgo de cáncer" y comienzan a hacer un estudio estadístico basado en esos estudios estadísticos (WTF!!!), esa búsqueda de significado es totalmente estilo bayesiana. En fin, su conclusión principal es: la mayoría de los alimentos pueden o no ser un riesgo para el cáncer, hay que investigar más. Estos tipos deben de odiar a Popper y al falsacionismo,  muestran una total falta de compromiso y critica entre su propio gremio. 

Pero es que los epidemiología de alimentos es un caso interesante para los estudiosos de la evolución del método científico. Estos investigadores seleccionan un grupo grande de personas, cada cierto tiempo les hace un cuestionario de hábitos alimenticios y revisan su salud. Cuando termina el estudio revisan la causa de muerte (cáncer para este caso) y buscan correlaciones con determinados alimentos. Todo un ejercicio de minería de datos.  Muy bien, más campos de empleo para matemáticos y afines.

Aunque los autores intentan mostrar datos significativos en el número de publicaciones, su actualidad  y su calidad, para mi ojo su quehacer fue oscuro. Jamás entendí su estándar de riesgo de cáncer, y a mi experiencia, la gráfica en cuestión no resumen nada y es de pésima calidad científica porque le falta mostrar el dato más significativo y su error asociado.

En efecto, la Figura 1 de la fuente muestra los datos en cuestión, pero con más información. Aquí a la derecha la pueden mirar. Yo marque con cintas de colores los alimentos que me parecen que más contrastan; es decir: coma más ajo, oliva y limón, evite la sal, el puerco y el tocino. ¡Punto para los veganos insípidos! (el azúcar también hay que evitar).

Todo muy congruente, ¡ciencia niños! Pero que pasa con las papas, parece que son de los alimentos malos... ¡ahhh! ¿sera que este estudio estadístico de estudios estadísticos olvida que los alimentos se pueden prepara de modo diferente? Pues debe de ser diferente el licuado de papa cruda (¡Fuchi!) y las papas a la francesa bañadas en la grasa de sus hermanas de toda la semana. ¡Yomi!

Lo siento, no puedo "comprar" este estudio, no me lo creo. Pero seguramente Ud., querido lector, más culto y que entiende a estos estadísticos médicos me puede dar luz sobre este trabajillo, ¿dónde muestran los datos atípicos estos estadísticos con bata y estetoscopio? 

Los mismos autores afirman que esta clase de estudios de epidemiología nutricional son comunes, son fuente de debate y muy atractivos por los medios masivos de comunicación. En otras palabras, dan para comer al científico.  Estos estudios influencian la dieta de la gente, la política de salud y por ello hay que ser más profesionales, más científicos. Aunque ellos los mismos caen en los típicos errores de sus hermanos de campo de conocimiento.

Mario Bunge, el filosofo de renombre, afirma que esta clase de estudios son mala ciencia, pues solo buscan correlaciones, jamas la causa-efecto, que distraen a los estudios basados en bioquímica y de nivel molecular en organismos superiores. 

En fin... me doy cuenta que este tipo de investigaciones se puede hacer con una tableta sobre las rodillas... creo que debo de hacer una investigación similar. Después de todo, si critico que parece fácil y facilona, pues debo sacarla a bailar para comprobar. Y eso será otro articulo para este su blog.

Gracias Gabriel por la inspiración. Mientras tanto beberé otras 3 tazas de café expreso, ¿que?, la tabla muestra que el café es amigo ;)

Luz láser producida por una sola célula humana, ¿estamos lejos de lanzar rayos por los ojos?

Imagen del articulo.
Muestra e esquema del láser, la célula
y su emisión 

Utilizando espejos microscópicos e incorporando una molécula fluorescente es posible obtener luz láser de una célula. La técnica permitiría a mediano plazo mejorar diagnósticos médicos basados en microscopía y fototerapias para combatir el cáncer, por ejemplo. ¿Y a futuro que podría prometer?

Proteínas de medusa a tus riñones, y de ahí al microscopio.

Por su cualidad de alta intensidad y enfoque, la luz láser es utilizada en medicina como un cauterizador y bisturí de alta precisión. Solo por mencionar una aplicación, son muy populares las operaciones oftalmológicas que permiten a la gente librarse de las gafas.

Sin embargo, la luz láser también se emplea para iluminar células teñidas y con ello observar a detalle los orgánelos celulares, esta técnica ha revolucionado la biología, mostrando diversos procesos dinámicos intracelulares. Pero... ¿si en lugar de usar el láser para iluminar la célula, hacemos que la misma célula sea un láser?

Malte Gather y Seok Hyun Yun del Centro Wellman de fotomedicina en el Hospital General de Massachusetts en EEUU han explorado esta idea con éxito.

Primero, obtienen una proteína fluorescente de una medusa; esta molécula es el "medio activo", responsable de producir la luz. Después realizan ingeniería biológica para incorporar la proteína en células de riñón humano, de tal forma que estas mismas células produzcan su medio activo para crear radiación láser.

Parodia de los usos de cirugía láser
en los ojos

Posteriormente, una a una, las células son colocadas entre espejos plano-paralelos de 20 micras de área y son iluminadas con luz azul, que es la "fuente de energía" del sistema. Las proteínas absorberán la energética luz y emitirán luz verde que rebotara una y otra vez entre los espejos; la luz que logre salir de esta "cavidad óptica" contará con la amplificación y sincronía que caracteriza a la luz láser. Durante y después de producir la luz láser, las células están vivas. Más aún, si se degrada la proteína por la radiación, la célula puede crear su propias proteínas fluorescentes.

El trabajo de M. Gather y S. Hyun Yun es relevante porque mostró el primer láser vivo, y aunque su estudio es en sobre una platina de microscopio (in-vitro), abre la puerta para que células humanas puedan emitir luz intensa, la que puede usarse para monitorear con precisión enfermedades y... aplicaciones de ciencia ficción. Con todo, es oportuno recordar que el uso de proteínas fluorescentes se ha convertido en un trabajo casi cotidiano en muchos laboratorios de investigación médica. Gatos, puercos y otros animales son modificados genéticamente para obtener luz fluorescente y estudiar enfermedades. Seguramente en un menos de una década encontraremos pacientes que les brilla los riñones antes de que estos enfermen de gravedad.

¿Se vale soñar con el dedo de ET o lanzar rayos como Superman?

Falta mucho para lanzar rayos
por los ojos. Lo siento fans de ciclope

Es jocoso pensar que las personas pueden brillar antes de que sus cuerpos sufran un cambio drástico. Por ejemplo, pruebas de fertilidad basadas en esta técnica implicarían ver por la calle señoras como semáforos, podría ser así: si se pone rojo, ¡cuidado se puede embarazar!; pero si es verde, adelante, divierte. Aún así, esta aplicación seria con luz no-láser, pues falta incorporar la invasiva cavidad óptica (los espejos), que en realidad son innecesarios.

También sería interesante que un pensamiento desencadena una señal eléctrica que terminara por encender una célula capaz de brillar, esta luz podría trasmitirse a toda clase de aparatos electrónicos extracorporales. Tal vez esta aplicación sea la llave para una telequinesis asistida por la tecnología. Pues con un pensamiento (y sin manos) podríamos jugar video juegos y conducir el auto. Lo cierto es que esto es ciencia ficción lejana, pero para nada imposible.

Por más de 50 años, los láseres son un éxito de la ingeniería basada en la mecánica cuántica. Los podemos encontrar en el supermercado escaneando códigos de barras pegados en productos, en apuntadores para dar una conferencia o clase, en los reproductores de discos compactos de nuestras películas y en los hospitales ayudando en el diagnostico y terapia de enfermedades. Pero faltan varios años para que un humano sea literalmente un láser.

Finalmente les dejo una entrevista televisada (en inglés) de los dos investigadores. Muestra imágenes bonitas.

Gather, M., & Yun, S. (2011). Single-cell biological lasers Nature Photonics, 5 (7), 406-410 DOI: 10.1038/nphoton.2011.99

Las opciones para la telequinesis o como un pensamiento puede mover objetos

Imagen original del artículo

Médicos que desean que el espiritismo sea real, soldados dando choques eléctricos en los cerebros de sus compañeros fallecidos, animales muertos que pueden mover sus patas cual proto zombies; todos ellos son la sal de una misma historia, la que llevó al desarrollo de la electroencefalografía, uno de los pilares más respetados en el estudio del cerebro y sus funciones.

Pero en realidad, yo fui atraído por otro tema pintoresco: la telequinesis, esa capacidad que les permite a los mentalistas de los hombres-X y a Darth Vader levantar objetos con solo desearlo. Si bien ese superpoder no existe, tal vez una tecnología emergente podría emularlo de modo que satisfaga los deseos más febriles de los amantes de la ciencia ficción.

Tal no sería una muleta ridícula. Pues un auto nos permite ir más rápido que un caballo de carreras, los aviones nos facilitan volar, una red de cámaras nos brinda omnipresencia. En esos términos, en esos límites podemos obtener "superpoderes" diversos. Pronto una sutil diadema nos permitirá escribir en el ordenador, manejar un carro o mover un robot.

De eso trata en extenso el artículo (gratis para ti): Mover objetos con el pensamiento: ilusión y realidad, del número 183, de la revista de divulgación científica "¿Cómo ves?"

La experiencia de escribir para la revista de mayor circulación de la UNAM fue grandiosa, pero es mejor saber que esas palabras que provienen del pensamiento logren mover el objeto de tus emociones.

El micrófono visual: recuperando audio por medio de videos #nota140

Hay investigaciones científicas que parecen extraídas de una película del espía 007, James Bond. Imagina que ahora debes cuidar que dices porque una planta de ornato o una bolsa de papas te pueden delatar.

De cierto, que cuando hablas los objetos reciben las ondas sonoras y tienden a vibrar ―algunos más que otros. La tecnología más comercial es la que utiliza a las ventanas, que vibran al ritmo del sonido en el cuarto, mientras que un láser (por lo general infrarrojo) se refleja en su superficie y regresa a un sensor, donde comienza la reconstrucción del audio. Estos aparatos son afectivos. Pero ¿y sin ventanas se puede hacer algo parecido?, ¿qué tal analizar objetos que vibran pero son pésimos espejos?

Abe Davis (del MIT) y cuates han presentado un algoritmo, en Siggraph de este mes, para recuperar el audio de videograbaciones de bolsas arrugadas de papas que ligeramente vibran por el sonido de alrededor.

"Cuando el sonido alcanza un objeto, causa que el objeto vibre" Abe Davis explica en un video, "El movimiento de esta vibración crea una muy sutil señal visual que es usualmente invisible para el ojo desnudo. La gente no se da cuenta que la información está ahí.”

Los investigadores, financiados gracias al MIT, Microsoft y Adobe, recuperaron señales de audio analizando las diminutas vibraciones producidas por el sonido en una variedad de objetos: hojas de aluminio, la superficie del agua en un vaso, y las hojas de una planta de ornato. En uno de estos experimentos alguien recito el poema infantil: “Mary Had a Little Lamb” (María tiene un corderito) a través de las bocinas en un cuarto dentro de una bolsa de papas tirada en el suelo. El equipo fue capaz de recuperar la recitación usando solo el video de la bolsa filmada a 5 metros de distancia y a través de un vidrio a prueba de sonido.

Para extraer el sonido de la información del video, la frecuencia del video (el número de cuadros capturados por segundo) tiene que ser mayor que la frecuencia de la señal de audio. Las mejores cámaras de alta velocidad capturan 100 000 cuadros por segundo. Pero el equipo en sus experimentos utiliza una cámara que captura 6 000 cuadros por segundo. Incluso utilizando una cámara de smartphone que captura 60 cuadros por segundo, es suficiente para identificar el género del hablante, el número de hablantes, e incluso su identidad.

Y es que el equipo puede medir movimientos de alrededor de una décima de micrómetro. Eso corresponde a cinco milésimas de píxel. Cuando miras una imagen, usualmente un borde entre dos zonas diferentes (una azul y la otra roja, por ejemplo), y de la frontera en sí misma, el sensor de la cámara recibe entradas de ambos. Analizando cuadros sucesivos de video, se monitorea la variación entre los colores. Filtrando estos cuadros, y usando el algoritmo que combine la salida de los filtros, los investigadores pueden medir las fluctuaciones. Con lo que se infiere el sonido que alcanza al objeto en movimiento.

Imagen con el efecto
de obturador rodante

El equipo también ha producido una variación de su algoritmo para usarse en cámaras de video de baja velocidad y que usan sensores de "obturador rodante". Estos sistemas barren el cuadro a una fila a la vez. Es solo un problema cuando tratas de tomar la imagen de un movimiento rápido (como las hélices de un helicóptero). Este fallo en realidad es una ventaja para los investigadores. Las diminutas distorsiones en las orillas de los objetos en un video pueden contener información sobre vibraciones a altas frecuencias, que se pueden usar para recuperar la señal de audio.

Finalmente, Aquí dejo el video que muestra el proceso de extracción de audio de las vibraciones de una planta, una bolsa de papas, unos audífonos grabados envueltos, y otros objetos. 

Superman, la herramienta quirúrgica

Superman en su nuevo empleo como ayudante de médicos

¿Coincidencias de la vida? Tal vez.  Recientemente he tenido que hacer varias visitas al hospital y a radiología por placas de rayos-X. Simultáneamente, en el laboratorio están instalando una máquina de rayos-x para hacer caracterizaciones de materiales. En fin, navegando por la red me encontré con este fragmento de historieta  de los años 60s; aquí un grupo de cirujanos le piden ayuda a Superman. El dialogo se desarrolla así:

― Mi paciente tiene un fragmento de vidrio en alguna parte de su cerebro, pero porque los rayos-x ordinarios no pueden revelar la localización de la astilla, no podemos operar.

― ¡Mmmm! ¡Mi propia visión de rayos-x tiene un mayor rango que cualquier máquina de rayos-x de hospital. Así que no se preocupen!

― ¡Puedo ver la astilla! Muy bien, ¡Doctor prepárese para operar!

Lindo tener a un superhéroe ayudando en una operación (esperemos que Wolverine no sea quien corte y suture). Así con todo el animo de ir más allá de este dialogo de historieta: ¿los rayos-x pueden detectar vidrio incrustado en tejido blando, como en el cerebro?

Pues bien las máquinas de rayos-x  cuentan con poder penetración para atravesar el cráneo y el cerebro. Esta radiación será absorbida por átomos más pesados que el calcio (que los huesos tienen en abundancia) pero será transparente para elementos más ligeros como el hidrógeno, carbón y oxigeno. Por esta razón las imágenes radiológicas muestran  con nitidez los huesos, pero no los tumores, la grasa, el tejido blando.

Las máquinas de rayos-x usadas en la decáda de los 60s (cuando esta historieta fue publicada) eran más potentes que los equipos de hoy en día. Ahora las zonas expuestas son minimizadas y las dosis de radiación son mucho menores.  Pues bien, el problema de localizar una astilla de vidrio es que muchos de ellos son transparentes a los rayos-x. Solamente los vidrios compuestos de suficientes elementos pesados, como plomo, pueden absorber esta radiación. Sin importar la potencia, los materiales absorben determinadas longitudes de onda, que caracterizan a la radiación.

Longitudes de onda grandes definen la radiación infrarroja, más cortas a la luz visible (los colores: azul, verde, rojo, etc.), todavía más corta a la radiación ultravioleta (que es rápidamente absorbida por el cuerpo), y todavía más corta que los rayos-x encontramos  a la radiación gamma (con buena penetración, pero solo si eres un fan de las enfermedades por radiación).

Las ventanas de plomo son un producto que se usa como protección en laboratorios de radiología y parece que algunos vidrios de auto contienen este elemento. Estos fácilmente se detectan por rayos-x, pues se absorbe la radiación.

Pues bien, Dan Tandber afirma, en un articulo de la Revista de la Asociación Medica Americana, que después de insertar 66 fragmentos en vidrio de musculo de pollo, logro obtener nítidas imágenes de los vidrios. Parece que localizar fragmentos de vidro en tejido blando puede ser más común de lo que me imaginaba inicialmente, pero siempre dependerá de la composición de la muestra.

Por otro lado, siempre me ha inquietado pensar que Superman envía rayos-X desde sus ojos, ya he platicado que esta concepción de la vista la tenían los griegos antiguos. Tal tipo de visión implica que el héroe ve el reflejo de tal radiación; algo que es muy difícil. Pues por su pobre interacción los rayos-x suelen atravesar más que rebotar de los materiales amorfos, como de los que esta compuesto el cuerpo humano. Aunque si existe tecnología para desviar los haces de rayos-x.

Igual me inquieta que la fuente de radiación se encuentre detrás del paciente. El problema es que el tejido del enfermo tiene que interactuar con tal radiación, la extrema sensiblidad en la vista de Superman es tema menor.

Debraye biofísico por una historieta, seguro que es lo que representa esta entrada. Lo que demuestra que se puede hacer enlazando el mundo del entretenimiento,  la investigación seria, y la curiosidad, el motor del progreso.

Referecias

JAMA. 1982;248(15):1872-1874. doi:10.1001/jama.1982.03330150058025.

Por cierto esta entrada participa en el LV Carnaval de la Física alojado en esta ocasión en el blog: Cosmos -el Universo.

Cuando los animales controlan tu video juego: Pac-Man contra grillos reales

Arreglo experimental e interfaz de video con video juego

Dos estudiantes de maestría en Holanda, Wim van Eck y su cuate Maarten H. Lamers les encanta los juegos extraños. Ellos creen que aunque muchos video-juegos cuentan con una inteligencia artificial y ciertas partes aleatorias; de hecho, con un poco de práctica se sabe siempre que sucederá. Pues Donkey Kong (1981) nunca se aburre de arrojar barriles pixeleados, ni le dan ganas de irse al baño, ni sentirá el impulso de comerse a la princesa. Siempre juegas lo que predetermino un programador: una rutina que te aprendes de memoria.

Pero también es divertido jugar con los animales. Es común ver que los animales juegan por voluntad y obtengan a placer. Lo podemos apreciar cuando un perro va por la pelota con un humano, y también cuando los gatitos luchan para imponerse a un compañero felino. Incluso se puede enseñar a monos Rhesus a jugar video juegos, y pueden llegar a preferir el juego de computadora que a un juguete tradicional. Pero lo mejor, según Wim y Maarten, es que los animales son impredecibles: con un gato nunca sabes que va a pasar, puede seguirte la corriente un rato, ignorarte o saltarte encima, nunca se sabe.

¿Es posible tomar lo impredecible del comportamiento animal y fundirlo en un video juego ?, ¿se puede incorporar el comportamiento animal en el código del juego?, ¿cuales serian las diferencias?

Es más común encontrar juegos electrónicos donde se busca emular el comportamiento animal; el tamagochi y el perro robot son ejemplos clásicos. Pero esto es lo contrario, el comportamiento animal reemplaza al código escrito por un humano. La inteligencia animal sustituye a la inteligencia artificial en el video juego.

Grillos juguetones

Mi grillo favorito: Cri-Cri

Como lo comentan Wim y Maarten en un documento de la universidad de Leiden del 2006, escogieron usar grillos campestres, de entre 18- 27 cm y de color negro. Por ser pequeños, y manejables. Además no se buscaba que fuese un animal inteligente que aprendiera a jugar; por lo cual se evito que el proyecto fuera particularmente placentero o cruel para el animal.

Clásico reinventado

El juego seleccionado fue Pac-Man (1980, Namco). Que por ser tan popular, la gente ya tiene expectativas del desarrollo del juego. Pero en esta versión, los animales controlan a los fantasmas del juego. Los dos estudiantes construyeron un laberinto del tamaño aproximado de una caja de zapatos 20x20x1,8 cm. Reprodujeron su geometría en un laberinto virtual y usando matemáticas analizaban el video proveniente de una cámara situada arriba del laberinto. Ellos detectaban la posición de cada insecto por su color contrastante y se le asignaba a un fantasma virtual.

Claro, este Pac-Man se tiene que mover en un laberinto más pequeño que el original (aquí se trata de chocar contra el fantasma). Cuando un fantasma era comido solo se quedan sus ojos flotando en la posición del insecto, en lugar de ir a la casilla central y regenerarse . Y no había frutas que den puntos extras.

¡A jugar!

Cuando los grillos se colocan en el laberinto, se observa como controlan los fantasmas. Los agitados insectos  se mueven de un lado a otro. En este momento los fantasmas son difíciles de evitar. Después los grillos se juntan en un solo sitio y se quedan en esa zona. Así, se complica terminar de comer todos los puntos de esa zona. Para motivar a los grillos a saltar usaron vibraciones. En la naturaleza la vibración advierte al insecto de un posible depredador. El laberinto se dividió en 6 sectores, cada uno equipado con un transductor vibratorio.

Cuando se supone que los fantasmas cazan a Pac-Man se activa la vibración del sector más alejado del muñeco amarillo; se supone que así los grillos saltaran sobre el héroe del juego. Caso contrario, cuando Pac-Man come una pastilla de poder, los fantasmas se deben alejar de él; por lo que la vibración ahora proviene del sector donde está el héroe. En el siguiente video puedes ver como se jugó esta rara versión.

Sé de otros juegos digitales biológicos híbridos. En uno, llamado biopong, a una cucaracha le pegaron un cartón verde que simula un pixel. Los jugadores cuentan con paletas que evitan que el pixel/insecto entre en su meta. Pero no controlan el movimiento del animal, que se mueve como le dala gana. Así se ve el juego:

Actualmente Win y Maarten siguen realizando proyectos multimedia; y pese a que están poco activos con su video-juegos-locos con animales, ellos siguen en el área.

¿Si este juego fuera crowdfunding o se vendiera en una juguetería lo comprarías?

¿Es ético usar así a los animales? ¿Y a ti te basta la inteligencia artificial actual de los video juegos?

¿por qué los astronautas pierden la visión?

Sería hermoso ser explorador espacial, si
se asegura preservar la visión.

Una mala distribución de la presión sanguínea en microgravedad causa visión borrosa. Este efecto pone en riesgo misiones de largo tiempo, como la de Marte.

Larry Kramer de la Escuela médica de Texas en Houston y cuates obtuvieron 27 imágenes de resonancia magnética (MRI-scans) a astronautas de la NASA que estuvieron en promedio 108 días en el espacio. Encontraron anomalías en sus tejidos: nueve astronautas (33%) presentaron  más fluido espinal alrededor del nervio óptico, seis (22%) un aplanamiento del globo ocular. Cuatro (15%) del mismo grupo mostraron abultamiento del nervio óptico, mientra que  tres  (11%) exhibieron cambios en la glándula pituitaria y su conexión al cerebro. Aunque el estudio carece de un grupo de control, abre el camino para hacer estudios pre y post de viajes espaciales prolongados y en la búsqueda de una solución de problemas fisiológicos en los astronautas. 

Imagen del artículo  de Kramer

Tales cambios coinciden con los observados en personas con hipertensión intracraneal idiopática, una rara condición en la que la presión de la sangre y otros fluidos es anormalmente alta en el cerebro. La gente con este padecimiento experimentan dolores de cabeza, náuseas, vómito y problemas visuales que pueden incluir la ceguera.

Aunque en las estaciones espaciales la exposición a rayos cósmicos es mayor que en la Tierra, estas  alteraciones son probablemente más bien causadas por vivir por mucho tiempo en condiciones de caída-libre. Normalmente, el corazón bombea una gran cantidad de sangre al cerebro ―con la oposición de la gravedad terrestre; en el espació aumenta la presión craneal ante la falta de trabas.

El estudio concuerda con los resultados de una encuesta a 300 astronautas, realizado el 2011. El deterioro de la visión fue reportado por 29% de los astronautas en misiones de corto tiempo, y en 60% en misiones de larga duración.

Misión a Marte en peligro

Sí los astronautas exhiben estos cambios después de 3 meses en el espacio, ¿qué pasara en un viaje de tres años? Un paulatino deterioro de la visión impediría a los astronautas realizar sus rutinas y tareas para la misión: navegación, monitoreo de instrumentos, entre otras tareas vitales en el espacio. 

Más aún, estos problemas de visión se unen a el deterioro muscular y del tejido óseo lo que pinta un futuro muy sombrío para los vuelos espaciales tripulados a menos que empecemos a desarrollar contramedidas efectivas.

Referencia: Neuroradiology, DOI: 10.1148/radiol.12111986.

¿A Vin Disel le gusta hacer la voz chillona? (Video y ciencia)

El famosos actor de acción, Vin Diesel, es bien conocido por su voz grave, que arranca suspiros entre sus fanáticas. Por lo que es hilarante escuchar como se transforma esa voz masculina en un sonido de pito, gracias al Helio inahalado. En el minuto 1:17 del siguiente video puedes comprobar la buena disposición de Vin para ser parte del experimento/show de Jonathan Ross.

¿Por qué pasa esto?

Las cuerdas vocales son responsables importantes de la frecuencia de los sonidos que emitimos al hablar. Pero no son cuerdas, como de guitarra, en realidad son membranas que se cierran un poco cuando vamos a emitir un sonido.

Dependiendo de la tensión de las membranas el sonido puede ser más grave o agudo; además la densidad del aire que circundante puede alterar la frecuencia. El Helio es un gas inerte de densidad inferior al aire que normalmente respiramos. Si el Helio rodea a las cuerdas vocales estas se encuentran con una resistencia menor. Así, para el mismo esfuerzo múscular de la laringe, en tal condición, las cuerdas vocales se tensan más y vibran con mayor frecuencia, por lo que el sonido que producen será más agudo.

Con todo, si se respira demasiado Helio, puede causar asfixia; pues son otras las sustancias que necesitamos para respira, cuidado con hacer esta gracia ;)

Ahora bien, gases con mayor densidad como el hexafluoruro de azufre pueden producir el efecto contrario, una voz más grave. En el siguiente video pueden comprobar los resultados. ¿Cómo se escuchara Vin Disel con la voz más grave?

¿Cuántas células tiene un humano?

Caricatura del blog de dosis diarias
de A. Montt

Aproximadamente tenemos 3.72 × 10(13) células en el cuerpo. Respuesta simple para pregunta simple. Pero... ¿Qué significa este número y como se pueden contar TODAS las células del cuerpo?

¿Significado de un número ingente?

Usualmente los números muy grandes, como en este caso, pierden significado. Nuestra percepción cotidiana es insuficiente para contemplar una cantidad de 3.72 × 10(13) en nuestro cuerpo. Pues bien, comparemos con otro número grandes para darnos una idea del tamaño. Tal cantidad de células es 5 000 veces mayor que la población actual del mundo. La cantidad total de gente en este planeta sería insuficiente para completar la cantidad de células de tu cuerpo. Así de grande es el numero de células que tenemos.

¿Cómo se pueden contar tantas células?

Un censo celular en organismos microscópicos es sencillo, pero en seres macroscópicos es un reto colosal. Las razones son varias.

1) Algunas células pueden ser sencillas de identificar (glóbulos rojos rodeados de plasma) otras se enredan ente sí formando marañas difíciles de separar (neuronas).

2) Estimaciones generales por peso o volumen arrojan valores falsos. Pues entre células estas dos cantidades cambian drásticamente entre un tipo y otro. Los glóbulos rojos tienen una mayor densidad que las células de la piel, por ejemplo.

Para empeorar las cosas, en la literatura vieja y en las referencias previas difieren bastante en los números, carecen de descripciones de la metodología o de referencias claras. Sus cantidades se basan en supuestos.

Pero acá va la parte feliz de la historia. Eva Bianconi y sus grupo internacional de amigos, hicieron la cuenta separando órganos y tejidos, sin contar los posibles microbios que nos habitan, realizaron la cuenta basados en la densidad particular de las diferentes células en los tejidos.

Obteniendo la densidad de un tejido particular y la densidad promedio de la célula constituyente, obtuvieron un número que se sumó al resto correspondiente a los otros tejidos y células. Toda una labor para un contador o auditor. Con todo el estudio tiene sus bemoles dentro de las variaciones entre personas por edad, condición física y otras circunstancias, pero es un buena estimación. Con el tiempo la estimación mejorara para obtener tendencias entre las variaciones.

Una reflexión final

Las simulaciones actuales por computadora ya tienen un número límite para su trabajo, aunque lo cierto es que por un buen tiempo se tardaran en alcanzar tales cifras de elementos para replicar virtualmente la función de un órgano, y mucho más de un humano.

Es increíble que tal cantidad de células coopere para formar un humano en lugar de una bolsa caótica de bacterias en eterna guerra.

¿Será este una marca de la evolución?

Bianconi E, Piovesan A, Facchin F, Beraudi A, Casadei R, Frabetti F, Vitale L, Pelleri MC, Tassani S, Piva F, Perez-Amodio S, Strippoli P, & Canaider S (2013). An estimation of the number of cells in the human body. Annals of human biology, 40 (6), 463-71 PMID: 23829164

Cuando modelábamos complejas moléculas con papel doblado

Seguro que Linus Pauling debió ser un personaje inspirador o aterrador para sus colegas contemporáneos. Además de ganar dos premios Nobel (uno por sus aportes científicos y otro adicional por los humanísticos) en sus entrevistas y conferencias relataba que su trabajo fluía con la sencillez propia de quién es amado por las musas.

Hoy en día, la mayoría de la población cuenta con teléfonos celulares con una capacidad de cálculo y visualización millones de veces superior a lo que se contaban los científicos de la NASA para enviar al primer hombre a la luna.

Pero en el año de 1948 las computadoras ocupaban grandes sotanos, pesaban toneladas y su programación era engorrosa, por ser amables. Así que muy pocas personas tenían acceso a estos cacharros para hacer cálculos, mucho menos para intentar visualizar la estructura de una bio-molécula.

A falta de computadoras, los investigadores de esa época usaban modelos de papel y cartón de colores para reproducir la estructura de complejas moléculas. Aunque se contaba con variada información sobre las formas que tomaban las moléculas, era insipiente la investigación de los modelos tridimensionales. Creo que el proceso de hacer tales modelos es extraordinariamente relatada por otro premio Nobel contemporáneo de Linus, J. Watson en su libro: "La doble hélice".

Básicamente, hacían lo que hacen hoy muchos jovencísimos estudiantes al hacer sus modelos, por ejemplo de ADN, y luego llevarlos a casa para que su mamá los vea. Así que lo que hoy es una práctica para niños, hace más de 60 años era parte de una investigación postdoctoral. La diferencia está en la cantidad y calidad de información de aquellos lejanos años, pues hoy emulamos lo que ellos trabajaron.

Seguramente es obsoleto seguir jugando con papel de colores para estudiar la estructura de novedosas moléculas. Lo de hoy es usar diversos programas de ordenador. Mañana, espero con esperanza, nuestros nietos se reirán de nuestras interfaces y algoritmos mientras hagan modelos de órganos enteros y funcionales, y se los lleven con orgullo para que sus mamas lo vean.

Pero en cualquier tiempo, contar con datos nuevos son la llave para hacer descubrimientos espectaculares. Sin importar el medio de investigación: poderosas computadoras u hojas de papel dobladas; son los fundamentos de la idea y su presentación como inferencia novedosa los que define la ciencia.

¿Origenes del folclore zombi? Galvani y su show eléctrico de ancas de ranas bailarinas

A finales XVIII y principios del XIX, corrientemente se realizaban shows sobre los recién descubiertos efectos de la electricidad. En una de las más exitosas presentaciones, Luigi Galvani (1737-1798) demostró que aplicar una corriente eléctrica a la médula espinal de una rana muerta, producía grandes contracciones musculares en los miembros de la misma. Estas descargas podían lograr que las patas (incluso separadas del cuerpo) saltaran igual que cuando el animal estaba vivo. Como se muestra en el siguiente video:

En aquel entonces, la gente quedaba muy sorprendía, pues al estar muertas las ranas ya no debían de moverse. Así, una joven de alrededor de 20 años, muy impresionada por los efectos eléctricos en los músculos se inspiró para escribir lo que se considera una de las primeras obras de ciencia ficción y terror gótico: Frankenstein de Mary Shelley. En la obra se describe cómo los pedazos de cuerpo humano al ser electrocutados pueden crear a un nuevo ser. Al que, sin embargo, no entra en la actual categoría pop de zombi.

Con todo, la idea de los impulsos bio-eléctricos pueden hacer funcionar los músculos de los "muertos vivientes" es un recurso recurrente en las historias de zombis.

Hoy en día, seguimos estudiando la relación entre la electricidad y sistemas biológicos, especialmente para ayudar a las personas que pierden movilidad muscular o padecen una lesión. Un ejemplo claro es este video que muestra como las contracciones musculares de en el brazo pueden generar un impulso eléctrico, que su vez puede mover una anca de rana. El video puede ser un poco perturbador para los débiles de corazón ;)

Cartel de la peli:
Desnudistas zombi

Así que la próxima vez que veas una seria o película zombis (p. ejem. "Zombie Strippers!", WTF), recuerda que la idea de "criaturas moviéndose aunque estén muertas" nació de un experimento científico de electricidad. Y es así, como la ciencia alimenta el arte y la cultura, incluso la pop.

¿Quién será el valiente en menear este post?

XI Carnaval de Química: Los anillos que leen el temperamento y los cristales líquidos (la ciencia explica)

Son muchos los descubrimientos científicos que se aplican con éxito en juguetes y curiosidades. Tal es el caso de los cristales líquidos que s utilizan desde los años 70s en los anillos que nos dicen el temperamento de quien lo usa; de hecho, estos accesorios de moda han sido muy populares entre adolescentes.

Estos anillos, se supone, que cambian de color de acuerdo con las emociones o el temperamento de quien lo porta. En realidad, la piedra del anillo cambia de color como respuesta a la temperatura. En el siguiente video (en ingles) se hace un resumen de su funcionamiento.

La piedra del anillo es en realidad un cristal líquido termotrópico protegido y contenido en una capsula de vidrio. El cristal responde sensiblemente a los cambios de temperatura, los cuales cambian ligeramente la arquitectura molecular del cristal líquido, con lo que se altera las longitudes de onda de la luz reflejada por el cristal. Podemos decir que el color del anillo es determinado por estas longitudes de onda. De este modo, cuando cambia la temperatura del cristal líquido, también cambia el color.

Realmente, ¿estos anillos indican mi temperamento?

Sí, los anillos pueden indicar el estado emocional con cierto grado de precisión. En la periferia del cuerpo, como en la piel de los dedos de la mano, como respuesta a estar contento o emocionado, el flujo de sangre crece, por lo cual aumenta la temperatura en esa zona, con lo cual el cristal refleja colores azules. En contraste, cuando estamos tristes o estresados, el flujo de sangre en la piel desciende (aumenta en los órganos internos), por lo cual se tienen los dedos fríos, causando que los cristales líquidos se deformen de tal modo que reflejan colores como el amarillo. Esta idea sobre el cambio de temperatura y las emociones es un indicador poco exacto, pero muy popular.

¿Qué significan los colores en estos anillos? 

Como mencionamos antes, los colores dependen de la calibración de la respuesta de los cristales líquidos ante el cambio de temperatura. Los colores respuesta en estos anillos se ajustaron con la idea de agradar a la mayoría de la gente. Una tabla popular del significado de los colores es la siguiente:

• Azul violeta- Feliz, romántico

• Azul - Calmando, relajado

• Verde – Promedio, tranquilo

• Amarillo/Ambar - Tenso, estresado

• Café/Gris - Nervioso, ansioso

• Negro – Anillo dañado o demasiado frío

Como una aplicación médica, los cristales líquidos termotrópicos son dispersados en cintas adhesivas capaces de colocarse en la piel. Con una mejor calibración son capaces de indicar con precisión la temperatura del cuerpo, por lo cual son excelentes indicadores del estado de un paciente, pues son muy ligeros, flexibles y poco incómodos.

Los anillos de temperamento no funcionan por arte de magia. Estos anillos funcionan porque entendemos algo sobre la naturaleza y aprovechamos esa información para crear herramientas y juguetes.

PS: Esta entrada participa en la XI Edición del Carnaval de Química, alojado en esta ocasión en el blog "La Aventura de la Ciencia".

Video: Camarón que caza con ondas de choque

Hay animales que sorprendentes por su forma de cazar, como muestra el camarón pistola, que cuenta con una pinza que cierra muy rápido formando una onda de choque, en el impulso sale disparada agua a una velocidad de aprox. 100km/h a una temperatura superior a los 4000 grados centígrados (lo que es muy alto), pero en un tiempo inferior del segundo. Esta onda de choque tiene las condiciones necesarias para noquear a su presa, para que el camarón tenga su almuerzo.

En el video mencionan una temperatura mayor, lo que me parece una exageración, habrá que ver las cuentas. 

Ya en otras ocasiones les platicamos de cómo el sonido puede ser un arma para controlar multitudes, ahora encontramos un ejemplo aplicado entre los animales.

¿Qué es lo que hace letal a la onda de choque, la temperatura, la velocidad, el tiempo?

¿Qué otros animales usan el sonido para cazar?

Enlaces relacionados:

Esta araña usa micrófonos de cuarzo para cazar

La pregunta interesante es: ¿en un milisegundo o en un mes?

“Se ha sugerido que una única fibra de telaraña, gruesa como un bolígrafo, puede detener un 747 en vuelo”

Es que la potencia (la cantidad de trabajo sobre tiempo) es la número  importante en esta clase de afirmaciones

Referencia:
DuPont ad, “Fiber engineers, meet thy master.” Sci. Am. 274, 2-3, (June 1996).

Yo puedo caminar sobre el agua, ¿y tú?

Este es el famoso video: el reptil que imita a Jesús. Se trata de una pequeña lagartija que puede correr sobre la superficie del agua.

Pero aún este animalillo asombroso sigue las leyes de la física: su patas tienen una gran área, su peso es poco; por lo cual sigue el principio de Arquímedes. Además, esta lagartija se mueve muy rápido, tanto como para sacar una pata antes de hundirse.

Este ultima característica es muy importante, pues en la adecuada escala de tiempo, los fluidos se pueden considera sólidos. Esta característica la podemos apreciar muchisimo en los llamados fluidos No-Newtonianos; por ejemplo, fécula de maíz + agua (maizena), veamos un ejemplo en este show:

Conclusión: interactuar rápido, implica tener sólidos. Interactuar lento, tenemos fluidos. Así, nuestras sólidas rocas, después de muchos miles de años se deslizan por diferentes capas. Así, las galaxias que parecen estáticas por millones de años, en la escala de eneones son fluidos también. Basta con esperar, y en la escala de tiempo correcto, todo es un fluido.

Entradas relacionadas:

1) Video del Efecto Kaye: Experimentos Rápidos y Sencillos

2) La Maravilla de los fluidos NO-Newtonianos

3) Líquidos que ascienden por varillas