Superconductors, The Royal Institution i trens que leviten

Publicat el 29 Juny 2013 per Pep Anton Vieta

En alguna ocasió hem parlat dels superconductors. La superconductivitat és un fenomen que m’apassiona. Coneixem metalls que poden presentar superconductivitat a temperatures molt baixes. Ara bé, també coneixem materials ceràmics que presenten aquesta propietat a temperatures “relativament altes”. És el cas del YBa₂Cu₃O₇, conegut popularment com a YBCO, el qual per sota d’uns 90K -al voltant dels -183 ºC- (la seva temperatura crítica, T_c) esdevé una ceràmica superconductora.

Imant cúbic levitant sobre ceràmica superconductora tipus YBCO refrigerada en nitrogen líquid. Foto vaig poder fer el febrer de 2011 durant una de les nostres demostracions a un institut.

De manera que una peça de ceràmica tipus YBCO, refrigerada sota nitrogen líquid, presenta aquestes sorprenents propietats superconductores, entre les quals destaca (sense deixar de banda la resistència elèctrica nula, la qual podria arribar a ser una de les solucions a les pèrdues energètiques que patim amb el filat de coure, per exemple) l’efecte Meissner o d’exclusió d’un camp magnètic. Al col·locar un imant sobre el material superconductor podem observar que el primer levita i gira lliurement, sobre la peça ceràmica, sense cap més resistència que la de l’aire. I, precisament aquí volia arribar, ja que lluny dels vídeos casolans i de poca qualitat que puc gravar al laboratori, com el següent que vaig gravar el setembre de 2008 (aviat farà 5 anys), abans d’ahir vaig descobrir un fantàstic vídeo editat pel Ri Channel de The Royal Institution; juntament amb The Royal Society, una de les grans institucions científiques de la Gran Bretanya que he descobert, i hi he aprofundit, durant la meva estada de recerca a la University of Nottingham.

Es tracta d’un petit automòbil (que conté una peça de ceràmica tipus YBCO refrigerada amb N₂ líquid) que levita sobre una via en forma de Möbius (la cinta cíclica d’una sola cara) formada per petits imants. És una divertida versió maqueta de trens reals, que transporten passatgers tot levitant sobre la via i, per tant, estalviant-se la fricció entre aquesta i unes rodes, com per exemple el Transrapid Maglev de Shangai.

Referències i més info:

Platí. Nou Periodic Video des de la University of Notingham

Publicat el 29 Juny 2013 per Pep Anton Vieta

Respon

Periodic Videos acaba de publicar un nou vídeo sobre el Platí! A principis de setmana en Brady ja em comentava que tenia el nou vídeo sobre el Pt gairebé a punt i abans d’ahir ja el va publicar. D’aquesta manera, el Platí passa a ser un dels elements que té més vídeos referenciats al conegut projecte divulgatiu.

Amb aquest nou vídeo, des de la planta de processament de Johnson Matthey el Professor Poliakoff ens mostra una de les altres aplicacions del Platí i ens mostra com n’és de dens aquest metall (21.45 g/cm³). i que la major part del Pt que hi ha al planeta no el trobem a la superfície, sinó que es troba en forma d’aliatge amb el Fe al nucli del planeta. I, evidentment, es torna a destacar la seva importància com a eficient catalitzador en la producció d’àcid nítric a partir d’amoníac, seguint el procés d’Ostwald. És en la primera etapa d’aquest procés, l’oxidació de l’amoníac a NO, en la qual és catalitzada pel Platí.

En aquesta llista de reproducció tenim la resta de vídeos que Periodic Videos ha publicat sobre el noble Platí, entre ells l’especial “Chemistry on the clouds“, on uns científics aventurers sintetitzen cisplatí al cim del mont Snowdon (el cim més alt de Gal·les, amb 1085 m).

Referències i més info:

188è aniversari del naixement d’Emil Erlenmeyer

Publicat el 28 Juny 2013 per Pep Anton Vieta

Respon

[1] referències

Ahir, gràcies a un tuit del divertit, curiós i interessant compte (almenys pels “frikis” de la ciència) @IFLScience vaig descobrir aquest immens matràs Erlenmeyer d’acer inoxidable. Es tracta d’una font des més de 10 m d’alçada, obra de Bill Pechet titulada “Emptyful” i que des del passat 2012 es troba a la plaça Millenium Library de Winnipeg (Minetoba, Canadà). Diverses rangleres de LED’s il·luminen la boira i aigua generades per la font (només a l’estiu, quan els LED’s il·luminen amb colors blau, verd i lila; mentre que a l’hivern la font és seca i els colors que la il·luminen són vermell, groc i taronja) fent d’aquest monument una dinàmica obra d’art urbà i bon homenatge a la química.

I precisament avui (casualitats?) recordem a Emil Erlenmeyer en el 188è aniversari del seu naixement.

[2] referències

El químic Richard August Carl Emil Erlenmeyer va néixer a Taunusstein (Alemanya) el 28 de juny de 1825 i va dedicar la seva recerca a la síntesi orgànica. Entre els seus descobriments trobem la molècula d’àcid isobutíric (1865) o la proposta dels 2 anells de benzè condensats per a l’estructura del naftalè (1866). El 1880 va desenvolupar l’anomenada Regla d’Erlenmeyer que diu que “tot alcohol amb el grup hidroxil enllaçat directament a un doble enllaç entre carbonis, aquest esdevé un aldehid o una cetona”. Això succeeix perquè, en l’equilibri tautomèric (veure reacció A), generalment la forma cetònica (1) és més estable que el seu tautòmer enòlic (2). (diem “generalment“ ja que en certs casos la forma enòlica (2) es pot veure estabilitzada per interaccions de ponts d’hidrogen entre l’H d’aquest grup hidroxil que s’ha format i un altre àtom d’O o S que hi hagi en la mateixa molècula i ésser aquesta forma la més estable).

Reacció A

Però quan sentim el nom del químic Erlenmeyer, la imatge que ens ve a la testa no és pas la d’un equilibri ceto-enol, sinó la del matràs cònic que Erlenmeyer dissenyà el 1860.

Disseny original d’Erlenmeyer pel nou matràs cònic, 1860. [3]

Referències i més info:

Especatcular Cova dels Cristalls Gegants de Naica

Publicat el 27 Juny 2013 per Pep Anton Vieta

Respon

Abans d’ahir presentàvem el que serà l’Any Internacional de la Cristal·lografia (AICr2014), que es celebrarà arreu del món el proper 2014. I amb aquesta presentació vèiem una esplèndida imatge de l’espectacular Cova dels Cristalls Gegants. M’agradaria parlar-ne una mica, si més no fer un petit recull de quatre dades, del que podria ser perfectament un escenari dels viatges de Gulliver.

Imatge, http://www.naica.com.mx/

La Cova dels Cristalls Gegants està situada a 300 m sota la muntanya de Naica (desert de Chihuahua, Mèxic). La cova va ser descoberta l’any 2000 amb gran sorpresa d’un parell de miners i, posteriorment, de la comunitat científica internacional. A la seva cambra principal (la “Capella Sixtina dels Cristalls”, com l’anomena el geòleg Juan Manuel García-Ruiz de la Universitat de Granada i investigador al Projecte Naica) s’hi han trobat els cristalls naturals més grans descoberts a la natura fins a dia d’avui. Són cristalls de selenita (CaSO₄·2 H₂O), els més grossos de 12 m de llarg, 4 m de diàmetre i una massa de fins a 55 Tones! Ara bé, les temperatures de fins a 58 ºC i uns nivells d’humitat relativa entre el 90 i 99 % fan que no sigui gens confortable i que els investigadors que hi accedeixen ho hagin de fer protegits i amb poc temps de permanència al seu interior.

Diverses publicacions, tant a revistes científiques especialitzades com a d’altres més divulgatives (com Investigación y Ciencia -oct 2011- o National Geographic -abril 2007-, entre d’altres) han sorgit de la recerca, d’ençà que l’equip d’investigadors involucrats al Projecte Naica fan els estudis des del subsòl del desert de Chihuahua mateix.

Malauradament, almenys per ara, la cova no és oberta al públic, de manera que ens hem de conformar amb les imatges que els investigadors ens fan arribar des d’allà.

Tenim a disposició molta més informació sobre el projecte de recerca que es desenvolupa a Naica, al web http://www.naica.com.mx/english/index.htm

Referències i més info:

Record a Jacques Cousteau, qui ens va obrir un ull de bou a la vida submarina

Publicat el 25 Juny 2013 per Pep Anton Vieta

Respon

Avui recordem a qui va ser el gran mestre en l’àmbit de la divulgació de l’oceanografia des de la passió per la recerca, l’amor per la vida salvatge i l’aventura trepidant. Avui, 25 de juny de 2013, fa 16 anys que el Comandant Cousteau va morir a la capital de la seva França natal.

Sempre sota el seu capell vermell (quan es trobava a la superfície, evidentment), el Comandant del Calypso va rodar unes sèries documentals exquisides. Per sobre de les pelis de Disney i tot (tot i les obres mestre de l’època com “La Bella i la Bèstia” o “El Rei Lleó”) des de ben petit els meus vídeos preferits (VHS, evidentment) eren els de la col·lecció blava d’ “El mundo submarino de Jacques Cousteau”.

Precisament aquesta setmana, i gràcies al bon divulgador @DaniEPAP i el seu post “Una docena de documentales de divulgación científica” al bloc “Una docena de…”, recordava el meu documental preferit de la col·lecció blava, “Tiburones”, amb aquells invents que feien, entre llençar carnassa per cridar-los i poder-los observar a baixar al seu reialme dins de gàbies metàl·liques i de plàstic, fins a construir un robot-tauró (el qual, tripulat des de bord del Calypso, mitjançant un cordó umbilical, va acabar a les mandíbules d’un Gran Blanc dels de debò, si no recordo malament). Era un film que m’esgarrifava i m’apassionava a la vegada (per situar-nos, aquella mateixa època la meva pel·lícula de ficció preferida era “Tiburón” d’Spielberg, que cada inici d’estiu passaven per televisió… quina mala idea!).

Imatge del revers de la caixa del VHS “Tiburones” de la col·lecció blava “El mundo submarino de Jacques Cousteau” que he trobat a http://www.todocoleccion.net/, ja que sóc lluny de casa i no puc retratar la meva.

I precisament fa poca estona (casualitats?) que el bloc Fogonazos ha publicat el post “¿Cómo de grande es el océano?” amb aquest interessant vídeo TEDEd (lliçó sencera aquí) d’Scott Gass.

Tot plegat valgui per homenatjar a qui em va ensenyar (com a petit curiós que era i quan encara no sabia què volia dir el mot “àtom” ni que les taules podien ser “periòdiques”) que l’experiment més espectacular que podria reproduir mai -i ara reconec que ho és, lluny de qualsevol dels que pogut dur a terme al laboratori de la Universitat- és observar la natura. Res de més senzill, res de més natural, res de més bell.

Referències més info i entrades relacionades:

2014, Any Internacional de la Cristal·lografia

Publicat el 24 Juny 2013 per Pep Anton Vieta

Respon

El passat 2011, Any Internacional de la Química, la cristal·lografia o més ben dit la “quasi cristal·lografia” va tenir el seu paper destacat a la química internacional. El 5 d’octubre s’anunciava que el Premi Nobel de Química 2011 seria atorgat a Daniel Shechtman pel descobriment dels quasicristalls. I enguany la cristal·lografia torna a ser notícia ja que s’ha anunciat que el 2014 serà l’Any Internacional de la Cristal·lografia (AICr 2014; IYCr2014, en anglès).

Crystals – familiar to all in gemstones, glittering snowflakes or grains of salt – are everywhere in nature. The study of their inner structure and properties gives us our deepest insights into the arrangement of atoms in the solid state – insights that advance the sciences of chemistry, solid-state physics and, perhaps surprisingly, biology and medicine. A century has passed since crystals first yielded their secrets to X-rays. In that time, crystallography has become the very core of structural science, showing us the structure of DNA, allowing us to understand and fabricate computer memories, showing us how proteins are created in cells, and helping us to design powerful new materials and drugs.

That is why in July 2012, following a proposal from Morocco, the General Assembly of the United Nations adopted the resolution that 2014 should be the International Year of Crystallography, 100 years since the award of the Nobel Prize for the discovery of X-ray diffraction by crystals.

This website will provide an opportunity for organizations worldwide to coordinate their activities and initiatives.

From http://www.iycr2014.org/

Bonic pòster que trobem al web http://www.iycr2014.org/ amb una espectacular foto feta a l’impressionant cova de Naica.

En diverses ocasions he escrit sobre la cristal·lografia, mostrant boniques estructures (sempre el C₆₀, la meva molècula preferida, al capdavant) i, fins i tot, fent algun experiment. En el següent vídeo, per exemple, el 2009 mostrava com el quars ens pot sorprendre amb el fenomen de la triboluminescència (entrada, 07/09/09). I, també pel que fa a la triboluminescència, el 6 de setembre de 2009 parlava de l’efecte Koop-Etchells, amb unes imatges espectaculars d’una corona lluminosa sobre les aspes d’un helicòpter en mig d’un núvol de sorra a l’Afganistan.

En definitiva, als que ens apassiona aquesta ciència, tan lligada amb la química, estem d’enhorabona. D’aqueta manera comença una temporada especial per ampliar la col·lecció de minerals, visitar el saló Expominer (8-10 nov 2013) de Barcelona (després d’uns quants anys de visitar l’Expoquímia, encara no he trobat l’ocasió per anar al de minerals) i aprofundir en l’estudi d’aquesta ciència.

Recomano seguir el web http://www.iycr2014.org/ per anar rebent informació mentre s’acosta l’esperat 2014 😉

Súper lluna i molta Química per una nit de revetlla

Publicat el 23 Juny 2013 per Pep Anton Vieta

Respon

“Sols de la nit servarem recordança,
perquè la flama dels focs, apagant-se,
ens encenia la llum de l’estiu.”

Aquests versos del poeta blanenc Pere Puig i Llensa ens recorden que la d’avui és (i ha estat des de fa molts anys) una nit ben especial.

Vigília de la festivitat del Baptista que obrà a les aigües del Jordà, arreu del país avui celebrem la revetlla de Sant Joan. I es tracta d’una nit amb molta química. Nit de record de les alquímiques voladores i ses pocions més estrambòtiques. Nit de flaire sulfurosa entre els trons més secs. Nit d’esquitxada etílica arrossegada pel diòxid de carboni alliberat rere el suro volador. Nit de dringadissa i xoc entre copes borosilicades i amb l’escalfor de la foguera a flor de pell, gràcies a exotèrmica reacció de combustió iniciada al mític mont Canigó. I enguany, tot plegat, sota l’atenta mirada de la súper lluna!

En parlàvem a l’entrada del passat 21 de juny; com bé sabem la nit d’avui no és pas la

més curta de l’any, científicament, tot i que popularment ho pugui ser. Més aviat, i pels fets que acabem de recordar, podríem modificar els versos de la popular melodia de Sisa per “la nit… més química de l’any!”. Però enguany l’astronomia guanya protagonisme i és que aquesta nit, si els núvols ho permeten, podrem gaudir de la lluna plena més gran de l’any. Bé, no és que la lluna hagi augmentat de mida, sinó que hi estem més a prop i, per tant, la veurem més gran. Concretament, avui La Terra i el seu satèl·litl, en fase plena, es troben a la distància mínima pel que fa a l’any 2013 (la màxima proximitat ha estat aquest migdia). Aquesta posició la coneixem com a perigeu. I la lluna plena de perigeu, popularment és coneguda com a súper lluna.

Tal i com vàrem publicar, el passat maig de 2012, amb motiu de la lluna plena de perigeu de l’any, vaig dedicar l’article de divulgació científica al RECVLL de Blanes a la súper lluna. En aquest escrit (descarregar en pdf) aprofundim més en el fenomen.

Concretament a la situació de perigeu d’enguany (d’avui a les 11:11 h UTC -la 1 i 11 min, hora catalana-), la distància entre Terra i Lluna ha estat de 356.991 km, tal i com veiem a la taula de http://earthsky.org. També hi veiem els valors de l’any passat i el de 2001 quan, a la nit de Sant Josep vam tenir un apropament espectacular a la Lluna. I mirant la previsió pels propers anys… el 2016 promet molt!

Molt bona revetlla! 🙂

Més info i entrades relacionades:

Dia de la Música… amb molta química!

Publicat el 21 Juny 2013 per Pep Anton Vieta

Respon

La música i la química, la química i la música… Segurament 2 dels llenguatges més universals que hi ha. El pentagrama i la Taula Peròdica; les notes i els elements; les melodies i els compostos… Tocatta i fuga i el cisplatí!

Tot i que jo sempre he celebrat la Diada de la Música el 22 de novembre, amb motiu de la diada de Santa Cecília, patrona de la Música, m’assabento que a molts països avui, 21 de juny i pel que sembla amb motiu del solstici d’Estiu, és el Dia de la Música. Com que em trobo a Anglaterra, a la University of Nottingham, i aquí celebren el Dia de la Música avui mateix, m’afegeixo a la celebració. Ara bé, seguiré fent com a la nostra terra, la nostra Diada de la Música és per Santa Cecília!

I, pels químics, no hi ha cançó més animada i profitosa (encarada a l’ensenyament) que “The Elements Song“, que Tom Lehrer va escriure el 1959 (en vaig parlar dedicadament a una recent entrada). Precisament només haig de fer que obrir la porta del despatx on em trobo i al passadís tenim un plafó amb les partitures de l’obra, així com una carta molt especial. La carta en questió és de 1992, escrita a màquina, amb remitent a Cambridge (Massachusetts, EUA), dirigida al Professor Poliakoff (Química, University of Nottingham) i… signada pel mateix Lehrer!