Àmplia escala de la ciència

Gràcies al blog Ciencia en el XXI acabo de descobrir una fantàstica aplicació d’un lloc web, també fantàstic, de divulgació del món de la genètica. Es tracta del web learn.genetics del Genetic Science Learning Centre de la universitat de Utah.

genetics

En aquesta aplicació (clicar la imatge inferior per tal d’entar-hi) podem visualitzar ràpidament una part de l’àmplia escala que engloba la ciència en el seu estudi del món físic. En aquest cas ens mourem entre l’escala dels pocs centímetres, representada per un gra de cafè, fins a la nanoescala dels virus i la picoescala dels àtoms.

finestra

escala

Movent aquesta scrollbar horitzontal anem augmentant l’escala com si tinguéssim un microscopi acoblat a l’ordinador.
Viatjant del món dels visibles cm al dels pm.

Aquesta aplicació es presenta en forma de finestra on hi trobem un gra de cafè (de 12 mm x 8 mm) al costat d’unes lletres de la mida Times 12. A mida que anemaugmentant l’escala gràcies a l’scrollbar (el nostre “microscopi digital”) viatgem fins al món dels àtoms de C (140 pm) tot passant pels glòbuls vermells de la sang (8 μm) o la molècula d’aigua (275 pm). Sepre tenim un regle que ens mostra l’escala on ens trobem, així a mida que anem augmentant aquesta, passem de la referència del mm a la del μm, nm i pc.

mm

microm0

microm

nm

nm2

pm

Musical Químic

Gràcies a Chemistry blog acabo de descobrir aquesta fantàstica cançó, The Safety Song. Aquesta cançó conté  una bonica melodia i un desenvolupament a l’estil d’un musical (m’ha recordat molt a l’obra The Phantom of the Opera, de la qual vaig poder gaudir fa dos estius a la ciutat de Londres) on coneixereu el monstre Bokor els seus companys animalets i la Glory, la científica que els alliçona  sobre la importància de la seguretat en un laboratori químic.

The Safety Song és una cançó creada per The Sound of Science, un grup, de recent aparició, d’estudiants de ciències a la Universitat de Berkeley els quals han unit pel seu amor per la ciència i per la música per fundar aquest grup i crear obres musicals sobre temàtiques científiques. Actualment han tret 2 cançons, The Safety Song i The Nano Song. La primera, que ha està a la 3a posició dels Top 10 Scientific Music Videos de Wired Science, ens recorda la necessitat de l’ ús de porta ulleres i guants de seguretat al laboratori així com d’etiquetar els recipients que contenen dissolucions per evitar confusions que, al laboratori, poden arribar a ser molt perilloses… La segona cançó, The Nano Song, ens parla d’aquest minúscul i màgic nanomón posant com a exemples els nanotubs de carboni o les nanoràdios (de les quals ja vaig parlar a Pq).

Des d’aquí vull felicitar The Sound of Science per aquesta fantàstica iniciativa i per la seva gran qualitat, tant musical com de posada en escena, i els animo a seguir treballant en aquest àmbit de la divulgació científica. Aniré fent difusió dels vídeos que publiquin.

Feliç dia del Mol!! 6:02 10/23

Avui, 23 d’octubre, des de les 6:02 am fins a 6:02 pm (6:02 10/23 a l’estil Nord-americà d’escriure les dates) els químics i químiques Nord-americans celebren el dia del Mol per commemorar el nombre d’Avogadro, 6.02·1023, tan important en química.

moleday

El dia del Mol té l’origen en un article d’un professor d’institut a la revista The Science Teacher , a principis de la dècada dels 1980’s, el qual que va proposar celebrar aquesta festa en aquesta data. Inspirat en aquest article, Maurice Oehler, en l’actualitat professor d’institut juvilat de Wisconsin, va fundar the National Mole Day Foundation (NMDF) el 15 de maig de 1991. Aquesta celebració anual consta d’una sèrie d’activitats divulgatives amb l’objectiu de motivar a la gent, i especialment als estudiants, amb la química.

Un mol és una de les unitats base del Sistema Internacional i es defineix com la quantitat d’una substància que conté un nombre de partícules o entitats elementals igual al nombre d’àtoms contingut en 0.012 kg de l’isòtop carboni-12. Aquest nombre és igual a 6.02·1023 i es coneix com a nombre d’Avogadro. D’aquesta manera el nombre de molècules contingudes en un mol d’aigua és de 6.02·1023.

Al voltant del concepte de mol se n’han fet molts acudits, sobretot en anglès relacionats amb la semblança entre les paraules Avogadro i abocado (alvocat), com el que podeu trobar a la referència 1 i d’altres que juguen amb la polisèmia de la paraula anglesa mole (mol i talp en català).

A: What do chemists use to make guacomole?
B: Avogadros.

A: How many atoms in a guacamole?
B: Avocado’s number.

I sabeu aquell que diu que diu que la música preferida d’Avogadro era el Rock’N’Mol?

Una celebració semblant al dia del Mol americà la durem a terme a la Facultat de Ciències de la UdG el proper 13  de novembre en motiu de la diada de Sant Albert, patró de les ciències. Quan tinguem el programa de la festa ja el presentaré al bloc, ara per ara només puc avançar que enguany, a part dels experiments divulgatius de química recreativa com acostumem a fer,l’eix de la festa serà la química dels materials d’alpinisme i escalada amb una exposició i demostració d’aquesta química tan aplicada, en actual investigació i descobriment de nous materials més resistents, segurs i lleugers.

Referències

Nobel, 176è aniversari

Alfred Bernhard Nobel (1833-1896) va néixer el 21 d’octubre de 1833 a Estocolm, Suècia.

Nobel va ésser químic i enginyer, d’entre els seus descobriments destaca la invenció de la dinamita (1867), però és més conegut pels Premis Nobel. Aquests premis, que Alfred Nobel va crear en el seu testament com a seva darrera voluntat, anualment  i des del 1901 s’atorguen des de la Fundació Nobel (Estocolm) com a mèrit en els camps de la Física, Fisiologia o Medicina, Economia, Literatura, Pau i Química. Cada premi consta d’una medalla, un diploma personal i una remoneració econòmica.

Cara frontal de la medallla, comuna per tots els camps.

nobelquimfis

Cara del darrere de la medalla dels Premis Nobel de Química i  Física.

Precisament el passat 7 d’octubre la Reial Acadèmia Sueca de Ciències va atorgar el Premi Nobel de Química 2009 a Venkatraman Ramakrishnan, Thomas A. Steitz i Ada E. Yonath pels estudis de l’estructura i funció del ribosoma (article de Pq del passat 11/11/09).

Curiositats sobre els Premis Nobel

– Els Premis Nobel de  Física, Fisiologia o Medicina, Literatura, Pau i Química es varen lliurar per primera vegada el 1901, va ésser la darrera voluntat d’Alfred Nobel qui va deixar escrita la voluntat de crear aquesta celebració anual juntament amb una gran fortuna. El premi d’Economia va ésser afegit el 1968 pel Sveriges Riksbank (banc central suec) en memòria d’Alfred Nobel.

– Les matemàtiques no consten entre les disciplines que Nobel va voler recompensar. Diu la llegenda que Nobel ho va fer per evitar que aquest guardó fos entregat algun dia al matemàtic Gösta Mittag-Leffler qui, altre cop segons la llegenda, hauria robat el cor de l’estimada d’Alfred Nobel, Sophie Hess.

– El premiat més jove amb un Nobel fins a l’actualitat ha estat el físic australià Sir William Lawrence Bragg amb 25 anys qui, juntament ambel seu pare, va rebre el Premi Nobel de Física el 1915 pels seus serveis en l’anàlisi d’estructures cristal·lines mitjançant raigs-X. El guardonat més gran ha estat Leonid Hurwicz, amb el Premi d’Economia el 2007.

– La família Curie és la que ha acumulat més galardons fins l’actualitat. Marie Curie i el seu espòs Pierre varen rebre conjuntament el Premi Nobel de Física de 1903 en reconeixement pels extraodinaris serveis rendits en les seves investigacions sobre el fenomen de la radiació descobert per Henry Becquerel. El 1911 Marie Curie va rebre el seu segon Nobel, en aquesta ocasió el de Química, en reconeixement pels seus serveis en l’abans de la química amb el descobriment dels elements radi i poloni, per l’aïllament del radi i l’estudi de la naturalesa i compostos d’aquest element. Finalment la filla del galardonat matrimoni Curie, Irène Joliot-Curie, va rebre, juntament amb el seu marit, el Premi Nobel de Química de 1935 en reconeixement a la síntesi de nous elements radioactius.

Marie Curie al seu laboratori.

Referències

Engega 12; Divulgació científica a la UdG

Acabo de rebre el nou número de la Revista Engega (el 12è) corresponent al més d’octubre de 2009 i hi ha referències a la divulgació científica que s’està duent a terme a la UdG.

engegaoctubre09

A les pàgines 42 i 43 hi trobem l’ UdG Express, amb dos articles dedicats, en aquesta edició, al Jove Campus de Recerca, que vàrem dur a terme el passat juliol, i a la Nit de la Recerca del passat 25 de setembre. Precisament la setmana passada em varen arribar a les mans un parell de gravacions de la Nit de la Recerca a Girona de Martí Terés. Aquí les teniu:

Nit de la Recerca 09 a la Casa de la cultura de Girona.

Tampoc us podeu perdre l’entrevista al químic teòric gironí Ramon Carbó-Dorca, a qui vaig poder tenir com a professor l’any passat, dedicat a la recerca en semblança molecular i les bases teòriques de les relacions estructura-propietat, així com a l’escriptura de poesia i novel·la.

carbó

Ramon Carbó-Dorca al seu despatx a l’Institut de Química Computacional de la UdG.

Chemdoku a la NCW

NCWEl proper diumenge comença la Nord-Americana National Chemistry Week (18-24 octubre 09). Aquest esdeveniment anual, coordinat per la American Chemistry Society i que es va celebrar per primer cop el 1987, està destinat a la divulgació de la química anivell dels EEUU.

Enguany el lema de la NCW és Chemistry-It’s elemental! i es tractaran temes com la història de la taula periòdica i els seus elements o les seves aplicacions en les nostres vides quotidianes, entre d’altres. L’elecció d’aquest tema ha estat deguda a la celebració, engauny, del 140è aniversari de la Taula Periòdica de Mendelehev (1869).

http://portal.acs.org/portal/PublicWebSite/education/outreach/ncw/WPCP_011843

sciencekidsTrobo molt interessant l’extens recull d’activitats i experiments (en el projecte Science for Kids) per fer amb els alumnes que es presenta al web de la NCW. Ens pot donar bones idees.

Gràcies al web de la ACS, tot llegint la informació sobre la NCW i les activitats que es duran a terme he descobert el Chemdoku. El Chemdoku és un trencaclosques amb els mateixos principis que el Sudoku però en comptes de nombres hem de col·locar símbols d’elements químics. Aix,per exemple, aquí tenim el Chemdoku més senzill que ens proposen des del web de la ACS en el qual hem d’aconseguir resoldre el trencaclosques amb els 4 primers elements (en ordre creixent de nombre atòmic, d’1 a 4) de la taula periòdica, de l’hidrogen al beril·li.

chemdoku

Al web de la ACS trobem més Chemdokus.

Des d’aquí animo a la Societat Catalana de Química (que estrena disseny del lloc web) a seguir iniciatives com aquesta de la Setmana de la Química i, dins les meves possibilitats, m’ofereixo a ajudar com pugui a posar el meu gra de sorra a la divulgació científica a nivell català.

Torricelli, 401 anys de Pressió

El 15 d’octubre de 1608 a la vil·la italiana de Faenza va néixer el físic i matemàtic que seria l’inventor del baròmetre, Evangelista Torricelli.

torricelli

Evangelista Torricelli mostrant un baròmetre de mercuri.


Descobriment del baròmetre (1643)

museum_torricelli02

Torricelli va conèixer a Galileu Galilei quan a aquest només li quedaven uns mesos de vida. Galileu va donar a conèixer a Torricelli el problema de que l’aigua d’un pou no podia ésser bombejada per una canonada vertical a una alçada de més de 9 metres. Segons el raonament de Torricelli era el pes de l’atmosfera al pressionar cap avall sobre la superfície de l’aigua del pou el que produïa una pressió capaç d’aguantar el pes de l’aigua que pujava per la canonada, i que això només podia succeir si la pressió produïda pel pes de l’aigua de la canonada era menor que l’exercida per l’atmosfera. El 1643 va comprovar aquesta teoria utilitzant un tub de mercuri segellat pel seu extrem superior, col·locat verticalment sobre una galleda poc profunda on es trobava el metall líquid, de tal forma que la part oberta del tub quedava sota la superfície del mercuri. Com que el mercuri és unes 14 vegades més pesat que un mateix volum d’aigua (Comentari Pq: densitat del Hg = 13.579 g/ml i densitat aigua = 1 g/ml, aprox.), Torricelli va predir que la columna de mercuri es deturaria dins del tub a una alçada d’uns 60 cm, i així va succeir. (Comentari Pq: aquests 600 mmHg equivalen a uns 800 hPa! Això fa pensar que si el 1r baròmetre de Torricelli era gaire precís l’experiment es va dur a terme en una depressió atmosfèrica fortíssima!) Quan Torricelli va percebre que d’un dia per altre es produïen lleugeres variacions en l’alçada del mercuri, va concloure que eren produïdes per canvis de la pressió atmosfèrica. Havia inventat el baròmetre i també havia creat un buit. [Tot paràgraf: referència 1]

Baròmetre Torr

Experiment de Torricelli. Primer baròmetre de Hg.

El principi del baròmetre, que demostrava l’existència de la pressió atmosfèrica, va ser posteriorment confirmat per Blaise Pascal (1648) realitzant mesures a diverses altures. Una de les unitats de pressió, el torr (1 torr = 1 mmHg), es va anomenar així en la seva memòria. Actualment la unitat de pressió del SI és el pascal (Pa), on la pressió atmosfèrica normal a nivell del mar es defineix com a atmosfera (1 atm = 101300 Pa, ó 1013 hPa {on 1hPa = 1 mil·libar} com ens recorda cada vespre en Tomàs Molina).

Barometre

Baròmetre aneroide.


Teorema de Torricelli (1643)

Torricelli també ens va deixar el seu teorema, a partir del qual podem calcular el cabal de sortida d’un líquid per un orifici. Posteriorment s’ha descrit com una aplicació del teorema de Bernoulli i estudia el flux d’un líquid contingut en un recipient, a través d’un orifici, sota l’acció de la gravetat.

La velocitat d’un líquid en un recipient obert, per un orifici, és la que tindria un cos qualsevol caient lliurement al buit des del nivell del líquid fins el centre de gravetat de l’orifici.

D’aquesta manera es planteja la següent fórmula per al càlcul de la velocitat de sortida del líquid per l’orifici del recipient amb una alçada h entre el nivell del líquid i el centre de gravetat de l’orifici:

velocitat

torricelli'

On v és la velocitat de sortida del líquid, g és l’acceleració de la gravetat (g ≈ 9.81 m/s2) i h és l’alçada entre la superfície del líquid i el centre de masses de l’orifici.


Corn de Gabriel

Per acabar amb una curiositat podem recordar que Torricelli també va ésser l’inventor del curiós corn de Gabriel (sí,sí, el nom fa referència a l’arcàngel i el seu corn), altrament conegut com a la trompeta de Torricelli, paradoxal figura de superfície infinita però volum finit.

El laboratori a casa: Experimentem amb la pressió

Aquí us presento quatre experiments que es poden fer a casa de forma segura, senzilla i utilitzant material completament quotidià amb els quals entendrem més bé conceptes com la pressió atmosfèrica, el baròmetre o un buit. Aquests experiments els he gravat  a casa i n’he fet entrades anteriors aquí, al bloc Pq; aquí els tenim:


Referències:

  1. Gribbin, J. Historia de la Ciencia. Barcelona: Crítica S.L., 2003. ISBN 84-8432-607-1.

DSC02479

pàgines 107-108

Pq a Mart!

Gràcies a Ciéncia en el XXI acabo de descobrir la oportunitat de portar el nom de PepQuímic al planeta Mart, i així serà el proper 2011!

mart

Només cal que cliqueu la imatge anterior, que us portarà a una secció del web de la NASA, i ompliu la sol·licitud amb el vostre nom i estat. Aquest, acompanyat dels noms de la resta de terrícoles que ho hagin sol·licitat, serà enviat en un microxip a Mart el proper 2011 durant una missió de la NASA.

Rebreu un certificat amb nombre d’ identificació conforme el vostre nom viatjarà a Mart durant la missió de la NASA de 2011. Aquí tenim el de PepQuímic:

Pq a Mart

En aquest lloc web de la NASA també podem consultar els estats del món que, per ara, enviaran més noms a Mart. Encapçalant la llista trobem EEUU (amb 197547 sol·licituds enviades) i el primer estat europeu, que es troba en 3a posició general, és el Regne Unit amb 34144 certificats, d’un total mundial de -per ara- 514111 certificats (aquestes dades a hores d’ara, 01.30 h de l’11 d’octubre de 2009).