23 julio 2010

Descubren las moléculas más grandes del Universo




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Científicos han detectado, en una nube de polvo cósmico alrededor de una estrella distante, las moléculas más grandes jamás vistas en el Universo. Estas moléculas, a las que se les ha dado el nombre de 'buckyballs', fueron descubiertos en la Tierra hace 25 años, cuando estas se habían fabricado en un laboratorio, por lo tanto, nunca se había probado su existencia en algún otro lugar. Las moléculas, de forma más o menos esférica, consisten en un 'tercer tipo de carbón', después del grafito y el diamante.

Estas moléculas están formadas por 60 átomos de carbono dispuestos en una esfera. Estos átomos están unidos entre sí por patrones alternantes de hexágonos y pentágonos que, en la escala molecular, se ven exactamente como un balón de fútbol Soccer. Pertenecen a una clase de moléculas llamadas buckminsterfullerenes - en honor al arquitecto Richard Buckminster Fuller, quien desarrolló el diseño de cúpula geodésica que tanta similitud tiene con su estructura.

El grupo de investigación, dirigido por Jan Cami de la Universidad de Western Ontario en Canadá, hizo su descubrimiento usando el telescopio Spitzer de la NASA. Buscaban otra cosa cuando hallaron la señal de infrarrojos de unos grandes objetos que resultaron ser las bolas de carbón. La señal procedía de una estrella en el hemisferio sur de la constelación de Ara, a 6.500 años luz.

Estos átomos están unidos entre sí por patrones alternantes de hexágonos y pentágonos que, en la escala molecular, se ven exactamente como un balón de fútbol Soccer.

Profesor Jan Cami de la Universidad de Western Ontario en Canadá.


Sir Harry Kroto, Premio Nobel de Química en 1996 por el descubrimiento de las 'buckyballs'.


"Ellos oscilaban y vibraban de muchas maneras diferentes, y al hacerlo, interactuaban con la luz infrarroja en longitudes de onda muy específicas", explicó el profesor Cami. Cuando el telescopio detectó las emisiones en esas longitudes de onda, el profesor Cami sabía que él estaba frente a una señal de las moléculas más grandes que se ha encontrado en el espacio.

"Algunos de mis estudiantes de licenciatura lo llaman un récord mundial", dijo a la BBC. "Pero yo no creo que haya un registro para eso". "Creo que más que sorprendente, el descubrimiento ha sido emocionante", dijo el profesor Cami. "Muchos científicos han previsto que existiría en el espacio, porque se encuentran entre los materiales más estables y duraderos", dijo.

"Así que una vez que se han formado en el espacio, son muy difíciles para ser destruidos. "Esto es una evidencia clara de una nueva clase de moléculas existentes allí." Los investigadores ahora quieren saber qué fracción de carbono del Universo podría ser "encerrado" en estas esferas. También quieren utilizar las propiedades conocidas de los buckyballs para obtener una mejor comprensión de los procesos físicos y químicos en el espacio.

El descubrimiento puede incluso ayudar a arrojar luz sobre otras firmas químicas inexplicables que ya se han detectado en el polvo cósmico.

Arquitecto Richard Buckminster Fuller, quien desarrolló el diseño de la cúpula geodésica (ver al fondo).

Diseño de la cúpula geodésica (geodesic dome).


Tercera forma

En la Tierra, el descubrimiento de la existencia de los buckyballs "también fue accidental". Los investigadores estaban tratando de simular las condiciones en las atmósferas de envejecimiento, estrellas gigantes ricas en carbono, en las que las cadenas de carbono se habían detectado. "Los experimentos se establecieron para hacer esas largas cadenas de carbono, y luego salió algo inesperado - estas moléculas tipo balón de soccer, de apariencia muy rara", dijo el profesor Cami.

"Y ahora resulta que las condiciones que se crearon deliberadamente en un laboratorio en realidad ocurren en el espacio abierto, sólo tuvimos que buscar en el lugar correcto". Sir Harry Kroto, que compartió el Premio Nobel de Química en 1996 por el descubrimiento de las 'buckyballs', ha indicado a la BBC que "todo el carbón en nuestro cuerpo procede de polvo de estrellas, por lo que alguna vez algo de ese carbón pudo haber tenido forma de buckyballs'. Comentó: "Es el avance más emocionante que hayamos logrado y ofrece evidencias convincentes de que la buckyball, como he sospechado desde hace tiempo, existe desde tiempos inmemoriales en los oscuros recovecos de nuestra galaxia.

"Es tan hermosa que se ha estado escondiendo de nosotros y hubo que realizar un experimento capaz de descubrir lo que estaba pasando en las estrellas para poder encontrarlo". Los investigadores, dirigidos por Jan Cami de la Universidad de Western Ontario en Canadá, han publicado sus descubrimientos en la revista Science.

Fuente: BBC

Quantum opina:

El descubrimiento del buckyball generó un gran interés en la comunidad científica. Se encontraban con un nuevo alótropo del carbono, con una geometría intrigante y con propiedades desconocidas, digno de investigación. Geométricamente, el buckyball (abreviatura de buckminsterfullereno) es la molécula con mayor simetría que se conoce. Parecen tener muchas aplicaciones interesantes relacionadas con la nanotecnología, sobre todo con la nanomedicina. El hueco interior de las buckyballs es lo bastante amplio como para alojar moléculas grandes que pueden ser usadas como fármacos, llegando a puntos específicos del organismo donde serían descargados, sin ser degradados por el camino y actuando con una alta especificidad. Es probable que los buckminsterfullerenos sean el “contenedor” de estas nanomáquinas médicas.

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