Contenido Pág. 1
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¿Y usted qué opina?
Educación STEM: perspectiva de la fuerza laboral del futuro
Biografía
María Goeppert-Mayer
Fauna de Zacatecas Cacomixtle norteño
Pág. 2 Nuestra ciencia
Rogelio Rodríguez González
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Artículos y reportajes
Un gran primo
Alimentos funcionales
Flora de Zacatecas Gigante
Pág. 11
Neutrones y su aplicación en la detección de materiales sospechosos Lo que puede la ciencia
Cómo los descubrimientos científicos ayudaron a Jimmy Carter a derrotar al cáncer
Buenas noticias sobre la reducción del tabaquismo pasivo
Pág. 12
Ciencia y técnica del siglo XXI
Nano neurona artificial reconoce las vocales habladas
Altavoces transparentes y adheribles a la piel
Apreciables amigas y amigos Existen muchos fenómenos de la naturaleza para los que la ciencia aún no tiene respuestas, pero constantemente avanza y cada día aparecen nuevos descubrimientos, explicaciones a fenómenos naturales e inventos. Muchos avances no los apreciamos directamente, como el desarrollo de determinados materiales fuertes y ligeros con los que están hechos edificios modernos, autos e incluso nuestra ropa; dispositivos electrónicos que en su interior llevan transistores más pequeños y menos consumidores de energía; esas aletas laterales presentes en las alas de los aviones de los últimos 7 u 8 años que parecen adornos y, sin embargo, tienen una función muy importante, entre muchos otros. Más cerca, en nuestras casas, desde hace unos pocos años es posible controlar luces, cámaras de seguridad, y otros dispositivos desde el teléfono móvil. Si es posible hacer esto en nuestro hogar, entonces imaginemos cuántos avances podemos encontrar en la industria aeroespacial que, aun, no llega directamente a nosotros. Nuestro mundo está inundado de avances científicos y tecnológicos que no apreciamos, porque estamos tan acostumbrados que muchas veces ni nos asombramos y ni preguntamos cómo funcionan; generalmente nos interesa el uso que podemos darles y a veces ni investigamos como sacar el máximo provecho.
Alejandro Tello Cristerna Agustín Enciso Muñoz
Director de Difusión y Ariel David Santana Gil Diana Arauz Mercado Manuel Hernández Calviño María José Sánchez Usón Nidia Lizeth Mejía Zavala Juan Francisco Orozco Ortega Francisco Javier Anaya García Lenin Estuardo Cevallos Robalino Agustín Enciso Muñoz Nidia Lizeth Mejía Zavala Juan Antonio Pérez Pérez Medel José Pérez Quintana Laura Gisela Ramos Muñoz Aida Margarita Rodríguez Rodríguez Allari Romo Beltrán Elí Alejandra Saucedo Castillo Verónica Ivón Trejo Guardado Héctor René Vega Carrillo Luis Gilberto Viramontes Esqueda
Revista eek´(ISSN:2007-4565) Junio - Julio 2018 es una publicación bimestral editada por el Consejo Zacatecano de Ciencia, Tecnología e Innovación (COZCyT). Av. de la Juventud No. 504, Col. Barros Sierra, C.P. 98090, Zacatecas, Zac. México. Tel. (492) 921 2816, www.cozcy t.gob.mx,eek@cozcy t. gob.mx. Editor responsable: Agustín Enciso Muñoz Reservas de Derechos al Uso Exclusivo No. 04-2012-021711542800-102, otorgados por el Instituto Nacional de Derechos de Autor, Licitud de Título y Contenido No. 15706 otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Impresa por Multicolor Gran Formato S.A. de C.V. Venustiano Carranza 45-A, Col. Centro, Villa Hidalgo, Jalisco, C.P. 47250. Este número se terminó de imprimir el 12 de junio de 2018 con un tiraje de 6000 ejemplares. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Se autoriza la reproducción total o parcial de los contenidos e imágenes, siempre y cuando se cite la fuente y no sea con fines de lucro.
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Por otro lado, desde el punto de vista social, no apreciamos cuánto esfuerzo, trabajo y recursos se han invertido. Muchos gobiernos, fundaciones e instituciones públicas y privadas se esfuerzan en apoyar el desarrollo científico. También un esfuerzo grande se hace por parte de científicas(os) e investigadoras(es) anónimos, cuyos nombres solo conocemos si nos adentramos en las revistas especializadas de ciencias y tecnologías. Las personas que hoy hacen ciencia y desarrollan tecnologías, fueron niñas y niños que dedicaron tiempo y esfuerzo a prepararse para lograr un sueño, y cuyas familias apoyaron para que esto fuese posible. Las tecnologías que veremos mañana y que aún no imaginamos, las van a desarrollar nuestras(os) hijas(os). El desarrollo de la ciencia requiere de muchos recursos, que se emplean para la preparación de las y los niños, la juventud, pasando por la capacitación del personal ya formado, hasta el desarrollo de laboratorios y centros de investigación. Todo con el objetivo de brindar al ser humano una mejor calidad de vida. La sociedad, comenzando por la familia, debe fomentar el estudio entre las y los jóvenes y sobre todo el estudio de las carreras de ciencias y tecnológicas porque el desarrollo actual y futuro dependerán mucho de estas ramas. Mientras más preparados estén las y los jóvenes actuales, mejor futuro tendrán.
¿y usted qué opina?
Educación
N
Conocimientos sobre Inteligencia artificial, robótica, programación, minería de datos y comunicaciones digitales son, entre otras, habilidades que se requieren en el campo laboral y de toma de decisiones que impera en la actualidad. Se estima que para el año 2030, el 80 % de los empleos que existen en la actualidad y que son de mayor demanda desaparecerán y serán inevitablemente reemplazados por carreras de las áreas de Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas (STEM) [1]. Esta afirmación pone de manifiesto el aumento desproporcionado de las necesidades laborales en el orden de millones de nuevos puestos, en consideración al poco porcentaje de estudiantes graduados con conocimientos y habilidades en dichas áreas (sólo alrededor de 5 % del total de graduados contra el 40 % de aquellos que lo hacen de las áreas de contabilidad y administración) [2]. Por nuestra parte en México, el panorama es similar, según la directora de la Unidad de Vinculación Sectorial de la Secretaría de Educación Pública, Patricia Pernas Guarner, quien asegura que las mejores condiciones laborales serán de aquellas relacionadas con carreras STEM [3]. Ante esta realidad es inevitable plantear la siguiente reflexión, ¿están preparadas las instituciones educativas para facultar a nuestros estudiantes de habilidades que los diferentes entornos laborales de hoy y los próximos años necesitan? La respuesta a este cuestionamiento puede abordarse desde varias aristas. Sin embargo, la más imperante es no perder de vista la cantidad de desafíos y oportunidades para nuestros estudiantes, maestros e instituciones educativas considerando el impacto en la automatización del trabajo, la digitalización y la inteligencia artificial, entre otros.
¿Y usted qué opina?
Allari Romo Beltrán cevic@seduzac.gob.mx
perspectiva de la fuerza laboral del futuro
uestra era es de avances tecnológicos; a medida que el tiempo transcurre, las innovaciones tecnológicas, los descubrimientos científicos y el crecimiento de la información se intensifican de manera exponencial. A la par, los procesos de gestión, producción y automatización evolucionan el campo laboral en un mundo globalizado que se mantiene en constante movimiento.
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Luis Gilberto Viramontes Esqueda cevic@seduzac.gob.mx
Por tal razón debe existir un enfoque académico que pondere, en principio, una formación docente que se alinee a los referentes internacionales, que rompa esquemas pasivos y cree modelos innovadores en donde los docentes y los alumnos aprendan a la vez, puesto que los docentes tendrán que crear nuevas fórmulas pedagógicas para que los estudiantes resuelvan problemas que aún no existen [4]. En adición a lo anterior, es importante también recalcar que la educación que se provee debe contextualizarse en función de las comunidades a las que sirven. Esto promoverá que los estu-
diantes comprendan los fenómenos cotidianos de frente a su realidad contextual y de esta forma resolver problemáticas propias [5]; lo que permitirá sin duda dotar a los nuevos profesionales de útiles herramientas ante los desafíos de la innovación y la revolución industrial 4.0. Más aún, los retos sociales, económicos y ambientales exigen soluciones y posibilidades con una fuerza laboral fundamentada en la comprensión de las ideas científicas, y en el pensamiento lógico y crítico basado en el razonamiento, en la argumentación, la experimentación, la comunicación y el uso de la información y la toma de decisiones basada en evidencias, siendo estas oportunas competencias y beneficios de la práctica de una currícula con enfoque STEM [6]. Por último, la transición para convertirse en un profesional STEM efectivo, implica mucho más que el conocimiento académico y la investigación adquirida a través de instituciones de educación. Requiere de tener un gran sentido de desarrollo humano y la iniciativa para ejercer interacciones efectivas y trabajo colaborativo. Estas cualidades se construyen bajo las relaciones sociales y la interacción con otros individuos, vínculos que comúnmente otorgan de sentido a los conceptos y permiten un proceso de diálogo y significado [6], objetivo que los nuevos modelos educativos deberán tener en mente. Comprender las implicaciones y el impacto que tienen las habilidades STEM e incluirlas de manera significativa en los planes de estudio del futuro, podrían ayudarnos a construir y levantar una diversa y mejor equipada fuerza laboral en nuestros actuales estudiantes y pronto innovadores del futuro. Por lo tanto, la respuesta a la pregunta anterior es compleja pero cabe proponerse el reto como una tarea personal para todos los involucrados en el sistema educativo. El reto es comenzar con uno mismo y nuestra comunidad, y algo de responsabilidad recaerá sobre quienes tengamos una motivación latente e incubamos al cometido de la educación y del rol social que juguemos en nuestras diferentes localidades. La educación STEM y el compromiso social que hoy podemos implementar podría llegar a ser motivo de un futuro que permita la paz, estabilidad, equidad y soluciones innovadoras y esperanzadoras para todos, basta tener en mente que el primer humano en visitar Marte podría encontrarse hoy en una escuela de educación básica del mundo, soñando y estudiando al mismo tiempo...los docentes deberemos estar atentos. Referencias 1. https://www.forbes.com.mx/esta-es-la-clave-para-impulsar-carreras-stem/ 2. https://elibrary.worldbank.org/doi/10.1596/978-1-4648-1014-5_ch2 3.https://www.economiahoy.mx/nacional-eAm-mx/noticias/9446663/10/18/SEP-asegura-que-los-mejores-empleos-en-Mexico-se-relacionaran-con-la-inteligencia-artificial.html 4. https://degerencia.com/articulo/las_organizaciones_en_aprendizaje_peter_senge_la_quinta_disciplina/ 5. https://www.oei.es/historico/divulgacioncientifica/?Por-que-contextualizar-los-contenidos-academicos 6. http://www.ibe.unesco.org/es/alertas-tem%C3%A1ticas/educaci%C3%B3n-stem
NUESTRA CIENCIA Nidia Lizeth Mejía Zavala nmejia@cozcyt.gob.mx
Rogelio
Rodríguez González
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arte de la primera generación de egresados del Doctorado en Ciencias Básicas de la Unidad Académica de Física de la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAF-UAZ). Rogelio nació el 10 de febrero de 1988 en la comunidad de Zóquite, Guadalupe, Zacatecas. Su interés en la ciencia comenzó desde su infancia pero fue hasta el bachillerato, con su participación en el concurso de Física a nivel regional y nacional, que decidió estudiar Física. Su formación profesional, hasta el momento, se ha desarrollado en la UAF-UAZ con calificaciones sobresalientes, obteniendo reconocimientos por mejor promedio de generación. En 2006 ingresó a la Licenciatura en Física, la cual concluyó en el año 2011 con la tesis “Propagación de electrones de Dirac en sistemas multicapas de grafeno aplicando la serie de Cantor Triádico”. En este mismo año inició su Maestría en Ciencias Físicas misma que finalizó con el tema “Estudio de propiedades de transmisión, transporte y estructura de bandas de sistemas multicapas Cantor basados en grafeno”. Tanto en la licenciatura como en la maestría obtuvo mención honorífica por sus investigaciones de tesis. Del 2014 al 2018 cursó su Doctorado en Ciencias Básicas titulándose con la tesis “Propiedades de auto-similaridad y escalamiento en estructuras aperiódicas fractales de grafeno”.
Entre sus planes a futuro está seguir preparándose por lo que está interesado en realizar un posdoctorado que le permita reforzar y ampliar sus conocimientos en el área de la Física del Estado Sólido, así como postularse para ingresar al Sistema Nacional de Investigadores (SNI).
NUESTRA CIENCIA
Rogelio cuenta con 8 publicaciones entre las cuales están: 2 capítulos en libros, uno en el Some Current Topics in Condensed Matter Physics 2014 y el otro en el Graphene Science Handbook: Nanostructure and Atomic Arrangement, y 5 artículos en revistas internacionales (Physica E, Physica B, The European Physical Journal y Revista Electrónica Nova Scientia). Además, ha participado en diferentes congresos nacionales e internacionales y ha dirigido una tesis a nivel licenciatura.
Actualmente, Rogelio se encuentra trabajando con materiales novedosos, en específico con el grafeno y siliceno. Sobre el proyecto que está desarrollando Rogelio nos comentó: “mi investigación está enfocada en explorar la relación entre la naturaleza de los portadores de carga y su comportamiento dentro de materiales 2D tales como el grafeno y siliceno, materiales que prometen revolucionar el diseño y elaboración de novedosos dispositivos electrónicos. En particular, esta investigación consiste en estudiar las propiedades de autosimilitud y escalamiento en estructuras fractales basadas en esta clase de materiales. El objetivo principal es buscar patrones auto-similares en los espectros de transmisión y transporte empleando geometrías especiales para luego implementar y proponer reglas de escala que permitan describir la escalabilidad de estos espectros. En este contexto, el carácter relativista de los portadores de carga, las propiedades exóticas que pueden surgir debido a la ruptura de simetrías y las geometrías especiales que pueden imponerse al grafeno y siliceno mediante la nano-estructuración, pueden confabularse para dar lugar a propiedades de transmisión y transporte sin precedentes. Hasta donde sabemos, el transporte auto-similar constituye otro fenómeno de transporte exótico en el grafeno y siliceno, ya que éstos son los únicos materiales en el que las características geométricas complejas impactan directamente en las propiedades físicas medibles”.
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Francisco Javier Anaya García francisco.anaya@fisica.uaz.edu.mx
María
Goeppert
-Mayer
(1906 – 1972)
Ganar el premio Nobel es el máximo honor que se le puede conceder a un investigador. Maria GoeppertMayer se convirtió en la segunda mujer en la historia en hacerse acreedora de un premio Nobel, y la primera en ganarlo en el campo de la física teórica. María nació el 28 de junio de 1906 en un poblado de Silecia (que en ese entonces pertenecía a Alemania, pero que ahora es parte de Polonia). Tanto su padre como su madre eran profesores, uno catedrático de pediatría en la Universidad de Gotinga y la otra profesora de música. No es extraño entonces que ambos apoyaran el deseo de su hija de ir a la universidad, aunque esto no implica que fuera bien visto por el resto de la sociedad. Ingresó sin complicaciones a la Universidad de Gotinga y aunque inicialmente estaba interesada en las matemáticas, no tardó en enfocar sus estudios en la física cuántica, que ofrecía muchas oportunidades para las mentes jóvenes y curiosas. Cuando le preguntaban qué la llevo a cambiar las matemáticas por la física, María solía decir que tanto las matemáticas como la física se dedican a resolver rompecabezas, pero en la física los rompecabezas están hechos por la naturaleza y no por el hombre. Comenzó a trabajar en el estudio de los espectros atómicos, bajo la tutela del mismísimo Max Born y en 1930, con tan sólo 24 años obtuvo su doctorado en física teórica, bajo la supervisión de un comité en el que se encontraban 3 ganadores del premio Nobel.
BIOGRAFÍA
Ese mismo año se había casado con el químico norteamericano Joseph E. Mayer, quien consiguió un empleo en la Universidad de John Hopkings. María lo siguió a Estados Unidos, pero la discriminación
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hacia las mujeres de aquellos años impidió que cualquier universidad le ofreciera un puesto con salario. Aun así, María continuó con sus investigaciones sin más incentivo que “el amor al arte”. Escribió varios artículos junto a su esposo, y su trabajo pronto llamó la atención del físico italiano Enrico Fermi, quien invitó a la joven pareja a la Universidad de Columbia, aunque María continuó sin recibir un pago por sus investigaciones. Por un tiempo se enfocó en incrementar su tasa de publicaciones, además de trabajar en la publicación de un libro de Mecánica Estadística junto a su marido. Durante la Segunda Guerra Mundial, María coordinó un pequeño grupo de científicos que buscaba un método para lograr la separación de los isótopos de Uranio (como uno de los proyectos adyacentes al de la bomba atómica). Algunos años después de que terminara la guerra, y nuevamente gracias a la influencia de Fermi, María consiguió una plaza como profesora en el departamento de física en el Instituto de Estudios Nucleares en Chicago (aunque tuvo que esperar varios años para que su trabajo fuera remunerado). Simultáneamente, consiguió un empleo en el Laboratorio Nacional de Argonne donde sus discusiones (académicas, por supuesto) con los reconocidos científicos Edward Teller y Enrico Fermi la convirtieron rápidamente en una de las mayores expertas en física nuclear. No le tomó mucho tiempo dar con una idea que la consolidaría el rumbo de su carrera: los números mágicos. Se trataba de ciertos números de protones y neutrones (también conocidos como nucleones) que brindaban mayor estabilidad a los núcleos atómicos. Sin embargo, dar fundamento teórico a
FAUNA DE ZACATECAS Elí Alejandra Saucedo Castillo eli_ca27@hotmail.com
una idea no es para nada sencillo. María encontró la inspiración hasta un año después, durante un seminario de Fermi durante el cual el físico preguntó si había alguna evidencia del acoplamiento espín-órbita al interior del núcleo. Unos días después, María se presentó en la oficina de Fermi con la demostración que le faltaba para dar forma su teoría. En los años siguientes, Mayer publicó algunos artículos en los cuales dio a conocer estas nuevas ideas, lo que la llevó a desarrollar la teoría de que el núcleo atómico está compuesto por distintos niveles de órbita, por lo que la distribución de los protones y neutrones en estos niveles es lo que define la estabilidad de los núcleos. Otros científicos dieron la misma explicación para el fenómeno de manera simultánea. Uno de ellos fue el físico alemán Hans D. Jensen, a quien conocería hasta el año de 1950. Ambos decidieron escribir juntos un libro en el cual se encontraría la versión definitiva de la que bautizarían como Teoría de la Estructura Nuclear de Capas. Su trabajo junto a Jensen, le valió compartir la mitad del premio Nobel de física en 1963. La otra mitad del premio fue para Eugene P. Wigner, por sus investigaciones que sirvieron como complemento para la descripción de los núcleos atómicos
Cacomixtle
norteño
Familia: Procyonidae (Gray, 1825). Género: Bassariscus (Coues, 1887). Nombre científico: Bassariscus astutus (Lichtenstein, 1830). Nombre común: Cacomixtle norteño, cola pinta, mico rayado. Estatus de conservación: NOM-059-SEMARNAT-2010: sin categoría, IUCN Red List: preocupación menor.
María se volvió miembro de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, y en 1960 consiguió un empleo como profesora de física en la Universidad de La Jolla en California. También recibió doctorados honoris causa en ciencia por parte de las Universidades de Russel Cage, Mount Holyoke y Smith.
Descripción: Es un mamífero que va de una talla pequeña a mediana. El pelaje es de color café claro en el dorso degradándose a una tonalidad más clara en el vientre; los ojos están rodeados por un manchón de pelaje claro. La cola es larga y posee un patrón anillado. Las extremidades son pequeñas y las orejas redondeadas. Los individuos adultos llegan a pesar entre los 700 g y 1.5 kg.
Además de su remarcable carrera académica, María siempre se dio tiempo para su familia. Junto a su marido Joseph E. Mayer, tuvieron dos hijos: María Ann Wentzel y Peter Conrad.
Distribución: En los Estados Unidos de América, B. astutus se distribuye desde el sur de Oregón y California hasta Texas. En México se encuentra en gran parte del territorio nacional, desde la región desértica de la península de Baja California hasta el estado de Oaxaca. En Zacatecas se han registrado ejemplares en Monte Escobedo, Villa de Cos y Concepción del Oro.
Las ideas de Mayer fueron cruciales para el desarrollo de la física atómica contemporánea, y sin embargo la mayor parte de ellas fueron concebidas en marcadas condiciones de desigualdad laboral. A pesar de haber trabajado junto a los científicos más brillantes de su tiempo y contar con su reconocimiento, María tuvo su primer trabajo remunerado hasta pasados los 50 años de edad, pero su enorme curiosidad y pasión por el conocimiento la llevaron a convertirse en una de las mentes más destacadas de la física atómica y nuclear, además de un símbolo para las mujeres en el mundo de la ciencia. Maria Goeppert-Mayer murió en California el 20 de febrero de 1972.
Hábitat: Se localiza en diversos ambientes tales como matorrales xerófilos, bosque tropical caducifolio y bosques de pino-encino. Además, los individuos de la especie llegan a adaptarse a las zonas alteradas antropogénicamente. Comportamiento: Son organismos solitarios (con excepción en la época de crías) y de hábitos nocturnos con cierta actividad crepuscular; su dieta se basa principalmente en el consumo de roedores, insectos, pájaros y frutos. Usualmente, la madriguera se encuentra en un hueco entre las rocas o en un tronco hueco. Reproducción: El apareamiento ocurre entre los meses de febrero y mayo. El periodo de gestación es de aproximadamente sesenta días y nacen entre una y cuatro crías por camada. Las crías alcanzan la madurez sexual a los diez meses de edad. Referencias
Referencias
• Aranda-Sánchez, J. M. 2012. Manual para el rastreo de mamíferos silvestres de México. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. México, 255 p. • Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO). 2018. Enciclovida: Cacomixtle norteño (Bassarisicus astutus). En: http://enciclovida.mx/especies/33549-bassariscus-astutus [última consulta: septiembre, 2018]. •Reid,F.,Schipper,J.&Timm,R.2016.Bassariscusastutus.TheIUCNRedListofThreatenedSpecies2016:e.T41680A45215881. http://dx.doi.org/10.2305/IUCN.UK.2016-1.RLTS.T41680A45215881.en. [Última consulta: septiembre del 2018].
Biografía BIOGRAFÍA
· García, M. (2012). Átomos al desnudo: una visión íntima de la estructura de la materia… y de quienes la develaron. Por las dudas. · Orzel, C. (2016). Conversaciones de física con mi perro. Ariel. · https://historia-biografia.com/erwin-schrodinger/ · https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1933/schrodinger-bio.html
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Juan Antonio Pérez Pérez japerez@uaz.edu.mx
Un gran primo E
l 2018 inició con una noticia científica, en particular matemática, que en apariencia no representa sino una notable curiosidad. Muchos medios mencionaron el descubrimiento, fechado el 26 de diciembre de 2017, del quincuagésimo primo de Mersenne, un número que tiene más de 23 millones de dígitos.
Empecemos por el principio. Un número primo es un entero que tiene exactamente dos divisores. El número 3 es primo porque sólo es divisible entre 1 y el 3 mismo. El número 2 comparte con 3 esta propiedad, por lo que también es primo, sin embargo, todo otro par es divisible por 2, de manera que 2 es el único número par que es primo. De acuerdo con esto 1 no es primo porque sólo tiene un divisor que es él mismo. Los primeros 6 números primos son 2, 3, 5, 7, 11 y 13. La tercera potencia de 2 es 8, es decir, 23=2(2)(2)=8. Asimismo, la cuarta potencia de 2 es 16, o que en símbolos es 24=2(2)(2)(2)=16. En los dos casos previos, la base es 2, y el exponente es el número de factores iguales con la base que intervienen en el producto. El exponente es 3 en el primer ejemplo, y 4 en el segundo. Una potencia prima de 2 es una potencia de 2 cuyo exponente es un número primo, o sea, el producto de un número primo de factores iguales con 2. Entonces, las primeras potencias 6 primas de 2 son 22=4, 23=8, 25=32, 27=128, 211 2048 y 213=8192. Un número de Mersenne es una potencia prima de 2 disminuida en una unidad, es decir, un número de la forma 2p-1, donde p es primo. Así, los primeros números de Mersenne son 22-1=3, 23-1=7, 25-1=31, 27-1=127, 2111=2047 y 213-1=8191. Un primo de Mersenne es un número de Mersenne que también es primo. Los primeros cuatro números de Mersenne son también los primeros cuatro primos de Mersenne: 3, 7, 31 y 127. Sin embargo, el quinto número de Mersenne, 2047, ya no es primo, puesto que 2047=23(89). El sexto número de Mersenne, 8191 es el quinto primo de Mersenne. Si denotamos por Mk el k-ésimo primo de Mersenne y por pk el késimo primo, observamos en la tabla siguiente la distribución de los primeros primos de Mersenne:
Cabe recordar que Marin Mersenne (1588-1648) fue un sacerdote, matemático y filósofo francés, interesado en Aritmética y Teoría Matemática de la Música. Mersenne hizo una lista de los primeros primos que llevan su nombre, y conjeturó que no habría más primos de ese tipo que los que aparecían en su relación. Por supuesto la conjetura resultó falsa, y de hecho, aún no se sabe si se encontrarán más de éstos primos. Es una conjetura aún abierta de Lenstra, Pomerance y Wagstaff que hay una infinidad de primos de Mersenne, pero hasta la fecha se conocen sólo 50 de ellos. El quincuagésimo fue recién descubierto en diciembre de 2017 por el ingeniero estadounidense Jonathan Pace de 51 años de edad, que trabaja para FedEx. El hallazgo no es parte del trabajo de Pace, sino el resultado de su afición matemática, ya que es voluntario en el programa Great Internet Mersenne Primes Search (GIMPS). El quincuagésimo primo de Mersenne es M50= 277,232,917 1. Para verificar que el exponente es primo bastará verificar que no es divisible por ninguno de los primos menores que 7,000, lo que representa una tarea titánica si se intenta con lápiz y papel, pero que le llevará apenas unos segundos a una computadora personal moderna. Recientemente se descubrió el primo de Mersenne número 49, esto ocurrió en enero de 2016, y en tal ocasión el hallazgo sí se correspondió con una tarea profesional, en particular, sucedió en la solución de una falla en los procesadores Skylake de Intel. El descubridor fue, en este caso, el Dr. Curtis Niles Cooper, quien desarrolla su trabajo de investigación en el Departamento de Computación de la Universidad Central de Missouri. El cuadragésimo noveno primo de Mersenne es M49=274,207,281-1, que tiene un poco más de 22 millones de cifras. Los primos de Mersenne consecutivos 49 y 50 resultaron sorprendentemente cercanos, ya que difieren por apenas un millón de cifras. Una edición promedio de El Ingenioso Hidalgo Don Quijote de La Mancha tiene 600 páginas; en tipo de 12 puntos, necesitamos tantas páginas como 8 ejemplares de esta obra para escribir M50 y el equivalente a 7 de ellos para M49. Los números primos son una herramienta muy valiosa para la seguridad cibernética, gracias al Teorema Fundamental de la Aritmética, según el cual, todo número natural tiene una factorización única en potencias de primos. Tomemos en cuenta, por ejemplo, el número 600: 600=(23 )(3)(52 )=2(5)(3)(22 )(5)
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FLORA DE ZACATECAS
ARTÍCULOS Y REPORTAJES
Elí Alejandra Saucedo Castillo eli_ca27@hotmail.com
Los factores primos de 600 son 2, 3 y 5. Se ofrecen, en la ecuación anterior, dos factorizaciones de 600 que se consideran la misma, porque tienen el mismo número de factores de cada factor primo, y porque la multiplicación es conmutativa, o como se dice habitualmente: el orden de los factores no altera el producto. Ningún número distinto de 600 admite esta factorización y 600 no admite ninguna otra. Esta propiedad permite usar los números primos para diseñar códigos. Números primos más grandes permiten codificaciones más sofisticadas y por ello más seguras, más difíciles de violar. Asignemos, por ejemplo, a cada letra un número primo y elevemos tal primo a la potencia de 2 que indique el lugar que ocupa en una clave compuesta exclusivamente por letras. La clave completa es un número único que se obtiene como producto de tales potencias. Tomemos por ejemplo las letras a, b y c, a las que les asignamos los primos 2, 3 y 5 respectivamente. A la clave “abc” le corresponde el producto 2(32 )(53 )=2250, mientras que a la clave “cba” se le asigna el número 5(32)(23 )=360. Esta codificación no es suficientemente buena, porque las claves aab y bba corresponden ambas al número 216=23 (33 ) , pues sus factorizaciones son 2(22 )(33 ) y 3(32 )(23) respectivamente. En el lenguaje de la tabla anterior, hemos usado a k como exponente, agregamos seguridad a nuestro código si usamos pk en su lugar, y para cerciorarnos de que ningún exponente sea la suma de otros dos, pediremos pk≠2, dado que todo impar distinto de 2 es impar y la suma de dos impares es necesariamente par. Todo primo de Mersenne es mayor que 2 y es por tanto impar, luego, usar los primos de Mersenne como exponentes proporciona una mejor codificación. En ella, cada clave puede corresponder a un número monstruoso, pero único, que es lo que nuestra seguridad cibernética necesita. Este es sólo un ejemplo extremadamente elemental, cuyo único valor pretende ser didáctico. Ojalá que haya cumplido este cometido.
Referencias · Pickover, C. A. (2002). El prodigio de los números. Ma non troppo, Barcelona. · Sautoy, M. D. (2007). La música de los números primos (2003), tr. J.Miralles, El Acantilado, Barcelona. · Szpiro, G. (2009). La vida secreta de los números. Almuzara. Córdoba. · www.mersenne.org
Gigante
Familia: Solanaceae Juss. Género: Nicotiana L. Nombre científico: Nicotiana glauca (Graham, 1828). Nombre común: Tabaquillo, hierba del gigante, tabaco silvestre, gigante. Estatus de conservación: NOM-059-SEMARNAT-2010: sin categoría. Descripción: Arbusto perenne de madera blanda que llega a medir entre 1.5 y 6 m de altura. Los tallos jóvenes son glabros (ausencia de tricomas) y glaucos y las hojas suelen ser de forma elíptica o lanceolada. Presenta inflorescencias dispuestas en panículas con pedicelos de 3 a 10 mm de largo; las flores poseen un cáliz cilíndrico de 5 a 15 mm de largo, la colora es amarilla y en forma de trompeta con un largo de 4 cm aproximadamente y un ancho entre 4 y 7 mm. El fruto es una cápsula elipsoide, en su interior se encuentran las semillas que son de color café, siendo estas más largas que anchas y comprimidas lateralmente. Distribución: Se distribuye en el norte y centro de México, siendo un poco menos abundante hacia el sureste. Crece a una elevación de hasta 2,400 msnm. En Zacatecas es común encontrarlo entre los terrenos baldíos de los asentamientos humanos y a orillas de caminos. Hábitat: N. glauca es considerada maleza, tiene una gran facilidad de adaptación a ambientes alterados, tales como terrenos baldíos, bordes de caminos, orillas de carreteras y zonas arqueológicas. Una característica destacada de esta planta es la capacidad de crecer en lugares dónde la humedad es baja, al igual que la fertilidad del suelo. Uso: En algunas regiones es cultivada como planta de ornato. Sin embargo, es mayormente utilizada con fines medicinales para tratar dolores de cabeza, calmar la fiebre y desinflamar granos en la piel, entre otras tantas aplicaciones. N. glauca es empleada para el control de plagas de insectos en hortalizas y flores. Referencias • Hernández, H. M. (1981). Sobre la Ecología Reproductiva de Nicotiana glauca Grah: Una Maleza de Distribución Cosmopolita. Boletín de la Sociedad Botánica de México 41: 47 - 73. • Nee, M. (1986). Solanaceae I (III). En: Sosa, V. (ed.). Flora de Veracruz. Fascículo 49. Instituto de Ecología. Xalapa, Veracruz, México. • Torres-Soria, P. (2011). La Ciudadela de Teotihuacán, colonizada y dañada por Nicotiana glauca. Formas de erradicación. Antropología. Boletín Oficial del Instituto Nacional de Antropología e Historia 92: 157 – 165. • Vibrans, H. (2009). Malezas de México, Ficha informativa: Dalea bicolor. En: http://www.conabio.gob.mx/malezasdemexico/solanaceae/nicotiana-glauca/fichas/ficha.htm [última consulta: septiembre, 2018].
Artículos y reportajes
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Alimentos funcionales Verónica Ivón Trejo Guardado vero_ivon05@hotmail.com Laura Gisela Ramos Muñoz alesig_8@hotmail.com
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Aida Margarita Rodríguez Rodríguez rdzrdzaida@gmail.com
l avance científico y la gran cantidad de información en temas de nutrición resaltan la importancia que tiene una alimentación adecuada en la prevención de enfermedades crónicas no transmisibles. Las nuevas tendencias de consumo de alimentos, propiciadas por el cambio acelerado en el estilo de vida, han generado que los consumidores demanden productos alimenticios que posean propiedades saludables, que contribuyan a mantener un adecuado estado de salud y bienestar. En este contexto surgen los alimentos funcionales, los cuales muestran una rápida expansión a nivel mundial. Las propiedades funcionales de los alimentos se conocen desde hace miles de años, principalmente en la cultura oriental, donde los alimentos y la medicina son considerados igualmente importantes en la prevención y el tratamiento de enfermedades. Tal es el caso de la cultura china, donde varios productos, como el ajo, el jengibre y la menta, se han utilizado como alimento y como medicina. Se considera soporte de la ciencia de los alimentos funcionales la filosofía de Hipócrates, quien dijo: “que la medicina sea tu alimento y el alimento tu medicina”, es la pauta de los alimentos funcionales [1]. Pero ¿qué son los alimentos funcionales? Existen diversas definiciones de alimento funcional. Por ejemplo, en Europa, el Instituto Internacional de Ciencias de la Vida (ILSE), define los alimentos funcionales como aquellos que, además de tener efectos nutritivos, hay evidencia científica de ejercer un efecto benéfico sobre una o varias funciones del organismo, mejorando el estado de salud y disminuyendo el riesgo de adquirir ciertas enfermedades [2].
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Las características generales que debe cumplir un alimento funcional varían dependiendo del país; sin embargo, las más aceptadas son las siguientes:
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·Que, con base en evidencia científica, ejerza un efecto beneficioso a nivel fisiológico sobre el estado de salud integral del consumidor y, a su vez, reduzca el riesgo de contraer ciertas enfermedades. ·El compuesto responsable de dichos efectos debe ser caracterizado mediante métodos analíticos confiables para su identificación y cuantificación. Además, evaluar los procesos de absorción, distribución, metabolismo, mecanismos de acción y eliminación del compuesto bioactivo en humanos.
·Debe ser efectivo para todos los miembros de una población o un grupo específico, con características bien definidas. ·Conservar las propiedades del alimento como tal, es decir, no debe presentarse en forma de cápsulas, pastillas, polvos u otra presentación, de tal manera que pueda integrarse a la dieta normal, en las cantidades de consumo habitual [3]. Por lo tanto, un alimento funcional se puede definir en un sentido más amplio, como aquel alimento, independientemente de su origen, que al ser consumido en las proporciones adecuadas dentro de una dieta normal ejerce un beneficio a la salud más allá de los atributos nutricionales tradicionales (hidratos de carbono, proteínas, lípidos, vitaminas y minerales), mejorando el estado de salud, principalmente en la regulación de procesos metabólicos, defensa contra el estrés oxidativo, rendimiento cognitivo, mental y físico, así como, la disminución del riesgo de contraer ciertas enfermedades [4]. El desarrollo de diversas investigaciones científicas sobre alimentos funcionales ha permitido demostrar los beneficios de su consumo. En el 2007, Kokubo et al. reportaron que la ingesta de isoflavonas presentes en la soya reduce el riesgo de infarto de miocardio [5]. Por otra parte, se ha demostrado que consumir alimentos ricos en ácidos grasos omega-3, como el salmón, atún, frutos secos, entre otros, ayudan en la regulación de los procesos implicados en el síndrome metabólico. Kostyuk et al. reportan que ingerir fitoquímicos como la quercetina y el resveratrol presentes en la uva, tiene un efecto antiinflamatorio y anticancerígeno [6]. De igual manera, el consumo de alimentos que contienen compuestos antioxidantes, como polifenoles y carotenoides, contribuye a reducir el riesgo de desarrollar enfermedades relacionadas con procesos oxidativos, como las enfermedades cardiovasculares y degenerativas. Otra importante área de investigación la constituyen los alimentos que ejercen beneficios sobre la salud del tracto gastrointestinal, como aquellos que contienen probióticos, prebióticos y simbióticos [7]. Algunos de los componentes que actualmente se consideran funcionales se describen a continuación:
Ácidos grasos funcionales. Se incluyen en este grupo ácidos grasos insaturados, como los ácidos grasos omega 3 [ácido eicosapentaenoico (EPA), el ácido docosahexaenoico (DHA) y el ácido α-linolénico], omega 6 (ácido linoleico y el ácido araquidónico) y omega 9 (ácido oleico), entre otros. Se ha demostrado que el consumo de estos ácidos está relacionado con la disminución del riesgo cardiovascular; disminuyen la grasa corporal y la incidencia de cáncer de mama, próstata y colon, mejoran el perfil lipídico, tienen acción antiinflamatoria y aumentan la absorción de calcio. Una buena fuente de estos ácidos son: el huevo, mantequilla, queso, yogurt, salmón, sardina y aceites de linaza y oliva, entre otros [9]. Los alimentos funcionales constituyen una vía de prevención y control de algunas enfermedades “crónico-degenerativas”, debido a la cantidad de fitoquímicos y compuestos bioactivos presentes en los alimentos, los cuales ejercen un efecto benéfico en la salud, por lo que son un factor importante a considerar en el desarrollo de nuevos alimentos funcionales. Referencias [1] Cortés, M., CHIRALT, A., & PUENTE, L. (2005). FUNCTIONAL FOODS: A HISTORY WITH A LOT OF PRESENT AND FUTURE. Vitae, 12(1), 5-14. [2] Chasquibol, N., Lengua, L., Delmás, I., Rivera, D., Bazán, D., Aguirre, R., & Bravo, M. (2003). Alimentos funcionales o fitoquímicos, clasificación e importancia. Revista Peruana de Química e Ingeniería Química, 6(2), 9-20. [3] Mataix, J, Pérez F. Alimentos Funcionales. Nutrición y Alimentación Humana. 2a ed. Madrid: Ergon, 2009. [4] Pereira, L. N., Mendes, J. C., & Mendes, J. P. (2017). A marketing strategy for a new functional fish. Aquaculture Economics & Management, 21(3), 334-354. [5] Kokubo, Y., Iso, H., Ishihara, J., Okada, K., Inoue, M., & Tsugane, S. (2007). Association of dietary intake of soy, beans, and isoflavones with risk of cerebral and myocardial infarctions in Japanese populations: the Japan Public Health Center–based (JPHC) study cohort I. Circulation, 116(22), 2553-2562. [6] Kostyuk, V. A., Potapovich, A. I., Suhan, T. O., de Luca, C., & Korkina, L. G. (2011). Antioxidant and signal modulation properties of plant polyphenols in controlling vascular inflammation. European journal of pharmacology, 658(2-3), 248-256. [7] Tripathi, M. K., & Giri, S. K. (2014). Probiotic functional foods: Survival of probiotics during processing and storage. Journal of functional foods, 9, 225-241. [8] Morais, R. M. S. C., Morais, A. M. M. B., Dammak, I., Bonilla, J., Sobral, P. J. A., Laguerre, J. C. ... & Ramalhosa, E. C. D. (2018). Functional Dehydrated Foods for Health Preservation. Journal of Food Quality, 2018. [9] Recio, I., & López-Fandiño, R. (2005). Ingredientes y productos lácteos funcionales: bases científicas de sus efectos en la salud. Alimentos funcionales, 23-100.
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Probióticos y prebióticos. Dada la importancia que tiene la flora intestinal en la prevención de la proliferación de microorganismos patógenos en el tracto gastrointestinal, los probióticos y prebióticos son agentes que contribuyen a fortalecer la microbiota gastrointestinal. Los probióticos son microrganismos no patógenos, cuyo consumo regular favorece la salud del consumidor. Se ha demostrado que los probióticos desempeñan papeles esenciales en los diferentes tipos de prevención y tratamiento de tumores, reducen los síntomas de la enfermedad del intestino inflamable y disminuyen la incidencia y duración de los episodios de diarrea; los encontramos en alimentos lácteos fermentados como leche, queso y bebidas a base de suero, entre otros. Los pre-
bióticos son ingredientes no digeribles presentes en los alimentos, los cuales favorecen el crecimiento selectivo de ciertas bacterias en el colon, contribuyendo a la disminución del riesgo de presentar enfermedades cardiovasculares y cáncer de colon; además disminuyen la ansiedad, el estrés y favorecen la absorción de algunos minerales como el hierro y el calcio. En general, mantienen una buena salud digestiva y se encuentran en alimentos como el salvado de trigo, espárragos, plátano, alcachofa y la inulina presente en el agave [8].
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Lenin Estuardo Cevallos Robalino lenin.cevallos.robalino@alumnos.upm.es
Neutrones Héctor René Vega Carrillo fermineutron@yahoo.com
y su aplicación en la detección de materiales sospechosos
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esde principios del siglo XIX, John Dalton, inspirado en la teoría atómica de Demócrito, y ante la necesidad de entender las reacciones químicas, describió a los átomos como entidades diferentes que podían combinarse y formar compuestos; entre las propiedades de los átomos mantuvo la idea del filósofo griego de que estos eran indivisibles [1]. En 1932, James Chadwick descubrió al neutrón, cuya existencia había sido hipotetizada, en 1910, por Ernest Rutherford. El neutrón y el protón debían coexistir en el núcleo de los átomos en cuya periferia estarían los electrones [2]. Debido a la neutralidad eléctrica de la materia, en un átomo el número de protones en el núcleo es igual al número de electrones y esto caracteriza sus propiedades químicas. Por otro lado, el número de neutrones podría variar en los núcleos del mismo tipo de átomos, dando lugar a los isótopos. Debido a la ausencia de carga eléctrica, la forma en que los neutrones interactúan con la materia difiere de los mecanismos de colisión de las partículas con carga eléctrica, así como los fotones [3]. Los neutrones no ionizan la materia en forma directa, el fenómeno se da mediante dispersión nuclear que puede ser elástica o inelástica, o para entenderlo mejor, será igual a cuando dos bolas de billar se golpean, transfiriendo la energía cinética de la bola incidente sobre la que recibe el golpe; pero, a diferencia de este fenómeno, en la dispersión nuclear el neutrón puede ser absorbido o dispersado, esto depende de la energía del neutrón incidente y del tipo de núcleo con el que interactúa [4, 5]. Los neutrones pierden su energía principalmente por colisiones, donde ceden una parte de esta energía a los núcleos, siendo impor-
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tante resaltar que los núcleos atómicos ligeros, como el Hidrógeno, Nitrógeno, Oxígeno etc., pueden absorber o capturar con mayor facilidad los neutrones, en especial si son neutrones de baja energía o “lentos”. Cuando esto ocurre, el átomo que ha “capturado” al neutrón en su interior queda en estado excitado, ya que tendrá un excedente de energía. Para eliminar este exceso, el núcleo emite una partícula cargada o un fotón conocido como rayo gamma [3]. Fuera del núcleo atómico el neutrón no es una partícula estable, ya que se desintegra, con una vida media de aproximadamente 12,5 minutos. Al desintegrarse se convierte en un protón, un electrón y un antineutrino [6]. Cuando un haz de neutrones se lanza contra un medio, existe una probabilidad por unidad de distancia recorrida de que ocurra algún tipo de interacción; a esta probabilidad se le llama sección eficaz cuyo valor es característico del núcleo atómico y de la energía de los neutrones [7]. Una de las reacciones nucleares de interés ocurre cuando el neutrón es capturado por un núcleo y el núcleo se queda en estado excitado; al regresar de este estado excitado al estado base, el núcleo emite fotones gamma cuya energía permite determinar el tipo de núcleo atómico y cuya intensidad se relaciona con la abundancia de esta especie nuclear. [6]. Los rayos gamma son ondas electromagnéticas, como las radio, televisión, microondas, etc., pero su energía es superior a los rayos X; los rayos gamma y los rayos X, a diferencia de las otras ondas del espectro electromagnético, tienen la propiedad de ionizar la materia, razón por la cual se les conoce como radiación ionizante [8].
Los rayos X se diferencian de los rayos gamma por el origen, mientras los rayos gamma son de origen nuclear produciéndose por la desexcitación de un núcleo de un nivel excitado a otro de menor energía; por otro lado, los rayos X surgen de fenómenos extranucleares, específicamente en las orbitas electrónicas: En un tubo de rayos X se acelera un haz de electrones y se hace incidir sobre un blanco de número atómico grande y de alto punto de fusión, como el Mo, W o el Rh. Los electrones incidentes son frenados en el blanco y se generan rayos X, cuya distribución en energía es continua (a este tipo de radiación se le conoce como radiación de frenado o “Bremsstrahlung”). También, durante su interacción, los electrones remueven a los electrones de las capas de los átomos y al dejar este espacio un electrón de capas superiores viene a llenarlo y el excedente de energía se traduce en un fotón X, cuya energía tiene una distribución discreta [6]. La interacción de los rayos X y gamma con la materia puede ocurrir de cuatro formas diferentes: Dispersión Coherente o Thompson, Absorción Fotoeléctrica, Dispersión Compton y la Creación de pares. La dispersión coherente consiste en la interacción de un fotón en un átomo, donde el fotón interactúa con un electrón; el fotón no sufre ningún cambio de energía, mientras el electrón sufre de un mínimo incremento de energía, insuficiente como para extraerlo del átomo; esta dispersión tiene una probabilidad muy baja para la formación de rayos X. En tanto que, cuando ocurre la absorción fotoeléctrica, el fotón que interactúa con un átomo es absorbido, emitiendo un electrón con un cierto ángulo y energía. En este fenómeno los fotones o rayos gamma interactúan con los electrones de un material, desplazándolos de su órbita. El
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efecto fotoeléctrico aumenta la probabilidad de suceder cuando el elemento con el que interactúa posee un número atómico elevado, como el plomo o uranio, además su ocurrencia será cuando la energía del rayo gamma sea menor a 1 MeV. En el efecto Compton un fotón interactúa con un electrón atómico cediendo de forma parcial su energía al electrón; el fotón rebota en dirección opuesta a la que originalmente llevaba con una energía menor. Luego de la interacción Compton, el electrón activo es expulsado a un estado libre, donde, la cantidad de energía cedida por el fotón al electrón depende del ángulo formado por el fotón incidente y el rechazado. El proceso de producción de pares ocurre cuando la energía del fotón que incide es superior a 1,022 MeV, que consiste en la dispersión del fotón gamma para crear un positrón y un electrón, siendo su energía total igual a la suma de la energía de las dos partículas, la probabilidad de la interacción permanece muy baja hasta que la energía de los rayos gamma sea de varios MeV. Los neutrones son generados mediante rayos cósmicos, aceleradores de partículas, reactores nucleares y fuentes isotópicas. En un acelerador nuclear las partículas con carga son aceleradas a altas velocidades mediante campos electromagnéticos, y de esa manera colisionan con otras partículas. La ventaja de este proceso resulta de la capacidad de producción de un haz de partículas de una determinada energía o “monoenergética”. Este proceso se llama creación de plasma, pudiendo seleccionarse un rango amplio de energías para su uso.
En un reactor nuclear los neutrones se producen en el núcleo del reactor, principalmente como subproducto de la fisión nuclear de “combustible” del reactor, como el U-235. Las fuentes isotópicas son elementos transuránicos (más allá del uranio) que no existen en la naturaleza, creados en el interior de un reactor nuclear mediante colisiones de neutrones contra los átomos de uranio, donde son atrapados uno o más neutrones, debido a su sección eficaz de absorción elevado, transformándose en un nuevo elemento, pudiéndose encontrar algunos elementos creados, como el Americio, Plutonio y Californio. Dichos elementos, para lograr llegar a un estado de mínima energía, emitirán de forma espontánea neutrones (en el caso del Californio) o partículas alfa (Americio). Aprovechando este fenómeno particular, estas fuentes isotópicas son utilizadas para la producción de neutrones [2]. En puntos de control, como aeropuertos y accesos terrestres o marítimos, se ha vuelto importante detectar drogas o explosivos en forma confiable. Este tipo de sustancias no se pueden detectar mediante rayos X, así que se usan neutrones que se hacen incidir sobre el equipaje, o el embalaje. Los rayos gamma inducidos se detectan con sistemas espectrométricos para rayos gamma, donde se obtiene la cantidad de fotones y su energía. Como la energía es característica del tipo de núcleo, se puede distinguir entre una sustancia lícita y una ilícita. Estos fotones se miden al mismo tiempo que las muestras se exponen a neutrones. Los fotones producidos se conocen como rayos gamma prontos o inmediatos, ya que su emisión ocurre en un tiempo menor o igual a 10-13 seg de la interacción entre foto-
nes y núcleos. Si el fotón se produce después, con toda seguridad será emitido acorde a la vida media del núcleo y su medición se hará tras haber irradiado la muestra; a este tipo de rayos gamma se les nombra retardados. A la primera modalidad se le llama Análisis por Activación mediante rayos gamma prontos y a la segunda, Análisis por Activación. Mediante el método de análisis por activación neutrónica con rayos gamma prontos se detectan los fotones característicos de la muestra y con estos se determina su naturaleza y abundancia. Esta técnica es no destructiva y no requiere de la manipulación de la muestra. El uso de técnicas nucleares contribuye con la seguridad nacional y el tráfico ilícito de sustancias nocivas, como las drogas y materiales explosivos.
Referencias 1]. Turner, J. E. (2008). Atoms, radiation, and radiation protection. John Wiley & Sons. [2]. Glasstone, S., & Sesonske, A. (1990). Ingeniería de reactores nucleares. Reverté. [3]. Bakali, M. (2003). Espectrometría neutrónica en las centrales nucleares mediante un sistema de esferas Bonner. [4]. Travesi, A. (1975). Análisis por activación neutrónica: teoría, práctica y aplicaciones.Servicio de Publicaciones de la JEN. [5]. Verbeke, J. M. (2000). Development of high-intensity DD and DT neutron sources and neutron filters for medical and industrial applications. Thesis of Doctor of Philosophy in Engineering-Nuclear Engineering, University of California Berkeley. [6]. Knoll, G. F. (2010). Radiation detection and measurement. John Wiley & Sons, Fourth Edition, Michigan, USA. [7]. Lamarsh, J. R. (1972). Introduction to Nuclear Reactors Theory, ADDISONWESLEY PUBLISHING COMPANY, Third Edition, New York, USA, 1972. [8]. Reilly, D., Ensslin, N., Smith Jr, H., & Kreiner, S. (1991). Passive nondestructive assay of nuclear materials (No. NUREG/CR-5550; LA-UR--90-732). Nuclear Regulatory Commission, Washington, DC (United States). Office of Nuclear Regulatory Research; Los Alamos National Lab., NM (United States). [9]. Vega-Carrillo, H. R. & Guzmán-García, K. A. (2015). Método Monte Carlo. eek’ 4(4): 7-8.
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lo que puede la ciencia Medel José Pérez Quintana mjperezq17@gmail.com
Cómo los descubrimientos científicos ayudaron a Jimmy Carter a derrotar al cáncer
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ace tres años, en agosto de 2015, el expresidente de Estados Unidos Jimmy Carter, galardonado en 2002 con el Premio Nobel de la Paz, declaraba ante la prensa que sufría de cáncer y que estaba preparado para lo que sucediese. Realmente se trataba de un caso de pocas esperanzas. Ya con 90 años le acababan de retirar parte del hígado y le habían encontrado cuatro focos adicionales de melanoma en el cerebro. Sin embargo, cuatro meses después el mundo entero se sorprendía con el anuncio de que ya no quedaba ni el más mínimo rastro de cáncer en el organismo de Carter. ¿Cómo fue posible tal proeza de la medicina contemporánea? El secreto está en los descubrimientos de los científicos Tasuku Honjo y James P. Allison, ganadores del Premio Nobel de Medicina de 2018 por su aporte a la lucha contra el cáncer. La historia de esta sorprendente y esperanzadora curación es como sigue. Entre los glóbulos blancos nacidos en la médula espinal hay un tipo conocido como linfocito T que circula por nuestro organismo y cuando encuentra un virus u otra amenaza parecida comienza a actuar para eliminarla. Honjo descubrió que estos linfocitos T, que son las células principales de nuestro sistema inmunitario, son impedidos de actuar contra el cáncer por la acción de la proteína TD-1 presente en las células cancerosas. Allison, por
su parte, encontró que la proteína CTL-4 también frenaba el efecto inmuno-protector de los linfocitos T. Evidentemente, si hallamos un medicamento que impida la acción negativa de estas proteínas, los linfocitos T podrán combatir a las células cancerosas. En el caso de Carter se usó el pembrolizumab, una medicina desarrollada a partir del descubrimiento del japonés Tasuku Honjo. La proteína TD-1 presente en el melanoma impide que los linfocitos T le ataquen, pero el pembrolizumab se interpone y permite a nuestros linfocitos combatir el tumor sin que la mencionada proteína los detenga. Adicionalmente, el medicamento funciona como anticuerpo, provocando a los linfocitos para que actúen. El pembrolizumab no es el único fármaco que ha surgido de estos descubrimientos premiados con el Nobel. Ahora existen otros que también dan esperanzas a quienes tienen un cáncer avanzado y que antes era incurable. El cáncer es un terrible azote para la humanidad pero no caben dudas de que la ciencia, creada por los humanos, le va acorralando día tras día hasta convertirlo en una más de las enfermedades, que en un pasado no tan lejano, parecían incurables Fuente:BBC Mundo
junto a ellos en un espacio cerrado. Esta exposición involuntaria al peligroso humo del tabaco se conoce como tabaquismo pasivo. La campaña mundial de los últimos años para proteger a los no fumadores ha logrado que en muchos países se prohíba fumar en espacios cerrados de carácter público. Y esto ha sido muy efectivo. La publicación Environment International nos trae buenas noticias sobre una investigación realizada por centros de investigación de Estados Unidos y de España.
lo que puede la ciencia
Buenas noticias sobre la reducción del
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tabaquismo pasivo D
ebido a las nuevas tecnologías que emplean los científicos en sus laboratorios hemos sabido que el humo del tabaco contiene más de 6,000 sustancias diferentes. ¡A veces nos resulta increíble lo que logran los científicos! Pero gracias a ellos sabemos que varias de esas sustancias son cancerígenas o sea que son capaces de producir cáncer. Y ese conocimiento ha generado la preocupación de aquellas personas que, sin ser fumadores, respiran el humo de tabaco de otras personas que fuman
Según la investigadora Ester García de la Universidad Autónoma de Madrid, la mencionada investigación se basa en el seguimiento de más de 11,800 personas estadounidenses mayores de 40 años. “En nuestro trabajo –afirma García– observamos que entre 1988-1994 y 1999-2004 la población adulta no fumadora de EUA experimentó una reducción aproximada del 36 % de la mortalidad por cáncer”. Los investigadores han concluido que casi la mitad de esta cifra corresponde al descenso de la exposición a tabaquismo pasivo en bares, restaurantes, centros de ocio y otros lugares públicos. Esto significa que la prohibición de fumar en estos lugares públicos ha cumplido con lo que se esperaba: disminuir el riesgo de contraer cáncer debido a la adicción de otras personas al tabaco. Esta es una excelente noticia. Seamos consecuentes con ella y hagamos nuestra contribución a dichas políticas públicas exhortando amablemente a no fumar a las personas que aún lo hacen en recintos cerrados. Fuente:NCYT | (Noticias de la Ciencia y la Tecnología)-Amazings
llamada oscilador espintrónico [3], y en base a este dispositivo de escala nanométrica, replicar el comportamiento de una neurona biológica. La nano neurona desarrollada puede generar una señal de forma rítmica y controlada. Acoplando las oscilaciones de varias nano neuronas se puede crear una red neuronal basada en oscilaciones, donde cada acoplamiento actúa como la comunicación sináptica entre neuronas [4]. La capacidad de sincronizar los osciladores espintrónicos se usa para lograr el aprendizaje automático. El aprendizaje automático es uno de los campos de desarrollo de la inteligencia artificial que permite que las computadoras aprendan. La neurona artificial desarrollada, en base a osciladores espintrónicos, sintoniza las frecuencias de las vocales y las identifica usando métodos de aprendizaje automático.
Nano
neurona artificial reconoce las vocales habladas D
e forma general, una neurona biológica recibe señales de varias neuronas, cuando la suma de las señales a la entrada alcanza cierto nivel de umbral, entonces la neurona genera un pulso eléctrico a otras neuronas. Este proceso es la base de cómo nuestro cerebro procesa la información. El surgimiento de la inteligencia artificial ha sido posible gracias al desarrollo de algoritmos de cómputo que simulan el comportamiento
de una neurona biológica y la base de estos es la llamada neurona artificial [1]. Combinando varias neuronas artificiales se puede crear una red neuronal artificial. Basados en redes neuronales artificiales se ha logrado que las computadoras puedan aprender sobre determinados aspectos. Ahora, un colectivo de investigadores [2] ha usado las propiedades del electrón, la carga y el espín, para crear una estructura nanométrica
Para probar el sistema, los investigadores digitalizaron las voces de 37 personas convirtiendo, cada una, en dos frecuencias por medio del análisis de Fourier. Estas dos frecuencias luego se aceleraron y se aplicaron a los osciladores espintrónicos desarrollados. Cada vocal produce una configuración sincronizada específica de los osciladores espintrónicos que forman la nano neurona, y esto permite clasificar y reconocer cada vocal, independientemente de qué persona la pronunció. Fuente: [ 1 ] h t t p s : // w w w. i b i b l i o . o r g / p u b / l i n u x / d o c s / L u C a S / Presentaciones/200304curso-glisa/redes_neuronales/curso-glisa-redes_neuronales-html/x38.html [2] Miguel Romera et al. Nature 2018. DOI:https://doi.org/10.1038/s41586018-0632-y [3]https://es.wikipedia.org/wiki/Espintr%C3%B3nica [4] https://es.wikipedia.org/wiki/Sinapsis
Altavoces transparentes y adheribles a la piel
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n la escuela de Energía e Ingeniería Química, del instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsán, en Corea del Sur, han presentado una tecnología que permite convertir nuestra piel en un altavoz. La tecnología está basada en una membrana híbrida, ultra delgada, conductora y transparente fabricada a partir de nano hilos de plata, empotrada en una matriz polimétrica. Dado el interés respecto a estos dispositivos, otros grupos de investigación en el mundo han trabajado en el desarrollo de membranas similares, pero las obtenidas por ellos se degradan fácilmente y no son conductoras. La investigación desarrollada en la universidad coreana, bajo la dirección de Hyunhyub Ko, resolvió el problema que presentaban las fabricadas por otros grupos, al incorporar la red de nano hilos de plata.
La membrana se puede adherir a cualquier superficie y convertirla en un parlante, pero usando la misma tecnología el grupo también desarrolló un micrófono. La tecnología fue desarrollada originalmente para personas con deficiencias auditivas y del habla, pero ambos módulos pueden ser conectados a dispositivos móviles o computadoras para ser usados como sistemas de seguridad activados por voz. La innovación ha llamado mucho la atención por su aplicación en el campo de internet de las cosas.
Fuente: https://noticiasdelaciencia.com//art/30206/altavoces-transparentes-y-adhe
