OcioZiencia 1.8

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De lo grande, a lo pequeño, a lo más pequeño, y a lo más pequeño: Nanotecnología. 

S.O.S. Esta es una angustiosa llamada de socorro desde vuestra sección favorita. Quienes estaban conmigo la espicharon a causa de la lasaña. Estaba envenenada. Los únicos supervivientes fuimos yo, que esa noche comí cacahuetes, mi nuevo Coche Fantástico & Fresquito, que sólo toma gasoil (¡es un Cayman!):

 

 

y Hermes, mi ordenador personal:

 

 

Todo viene a cuenta de una cuestión que no me queda clara, y quizás alguno de vosotros la pueda resolver. La otra noche en la discoteca, allá por las cuatro de la madrugada, yo y mis amigos debatimos acerca del grado de un sistema de ecuaciones. Pero, ¿eso existe? Ya no recuerdo si se veía en bachiller. Yo dije, y sostengo, que (si existe) debe ser el grado más alto que aparece en las ecuaciones del sistema. ¿Me lo podríais confirmar?

 

 

Je, je, ahora no, Hermes. Venga, a los demás, echadme una mano (luego os la devuelvo). No es broma: hay en juego una limonada, y la apuesta se debe dirimir (qué bien hablo, conio).

 

 

Nos ponemos en marcha. Os doy la bienvenida a OcioZiencia, posiblemente el único sitio que trata la ciencia sin marginar los helados de cucurucho, y yo soy Luc Hamill, prototipo del hombre del siglo XXI. En este nuevo artículo nos acercaremos a la Nanociencia y la Nanotecnología. Quizás sea un tema más tecnológico que científico, pero es que en casa cuando algo se estropea todos me buscan. Jum... que nada, así vamos a escapar hoy (¡soy terriblemente misterioso y original, pero de recursos finitos!).

 

A ver, la Nanociencia no se ubica en ningún área científica concreta, es un mejunje en el que las diferentes disciplinas participantes se diluyen como azúcar en chocolate calentito. ¿Lo véis? Química, Informática, Física, Biología... Mates... todo en el mismo caldo para que la Nanociencia nos diga lo que mejor sabe: qué ocurre en el mundo de las escalas que van de 0,1 a 100 nanómetros, siendo un nanómetro (nm) la mil millonésima parte de un metro:

 

 

Es decir, un nanómetro es enanisisisísimo. Es lo que nos crece la barba a los hombres nada más apartar la cuchilla al afeitarnos. Fiu. Para que nos hagamos una idea, 2 nanómetros es el diámetro de la doble hélice del ADN (la llamada “cadena de la vida”, qué potito). Con palabras escritas a esas escalas, podríamos publicar en la cabeza de un alfiler todas las obras de Shakespeare, y habría sitio para añadir la Enciclopedia. Pero si la Nanociencia se ocupa de estudiar qué se cuece en el mundo chiquitín, la Nanotecnología (para los amigos, Nanotec) se encarga de aplicar ese conocimiento de formas casi inimaginables. ¡Señores, la Nanotec es el futuro! ... Mmm, ya, eso dijeron cuando sacaron los bocapizza...

 

La chicha está en que cuando algunos materiales se miran a escalas nanométricas, ¡sus propiedades cambian! Es decir, las cosas vistas al tamaño de los virus ya no son como eran, y materiales opacos, como el cobre, empiezan a ser transparentes, otros como el oro, que se ven sólidos a temperatura ambiente, se convierten en líquidos, algunos aislantes pasan a ser conductores, como le sucede a la silicona, etc. Parece magia, pero la verdad no siempre es lo aparente. Es Nanociencia.

 

 

La revolución que promete ser esto dejará en pañales a la que en su día fue la imprenta. Pero que nadie saque el champagne: la Nanotec está aún en una fase muy primigenia. La ciencia aún se está preparando para dar ese salto, aunque sea con colchoneta. De hecho, nuevas áreas han surgido para preparar ese lanzamiento, como son la Nanoelectrónica, la Nanomecánica, la Nanofotónica y la Nanocharcutería. Cómo no, el término Nanotecnología fue inventiva de un japonés (yo lo veía venir): el profesor Norio Taniguchi. Una vez más, la sabidulía oliental del dlagón demostló su valía. Eh... ¿Dije revolución? Buah, lo retiro. Yo no creo en las revoluciones que cambian las cosas, pero no el corazón de los hombres :P

 

Se espera que con la Nanotec se consigan generar fuentes de energía inagotables, construir edificios con microrrobots, controlar plagas, purificar la atmósfera y hasta crear sartenes parlantes o amortizar los fichajes del Real Madrid. Por supuesto, la Nanotecnología tendría sus aplicaciones en Medicina en forma de nuevos fármacos más eficaces que, por citar un caso, podrían curar el cáncer a nivel atómico sin dañar células sanas, simplemente eliminando las perjudicadas, como se veía en El Chip Prodigioso.

 

 

En concreto, para las empresas e instituciones es una buena noticia el que se vaya a permitir guardar información a escala nanométrica, pues aumenta enormemente la cantidad de datos que se puede almacenar. El mejor sistema actual, basado en la memoria magnética que usa la NASA, puede guardar alrededor de 2 gigabytes por centímetro cuadrado, pero con Nanotec se podrían alcanzar los 25 gigabytes. Con eso, igual de paso mejoran los sistemas de Criptografía. Una vez entré en ordenadores ajenos de modo insultántemente fácil. Ponía “introduzca contraseña”, y escribí “contraseña”.

 

La militarización de la Nanotecnología tampoco se hará esperar. Desde un primer momento se sentó en la mesa un negro madelman, de esos que aparecen en las pelis pero que existen en la vida real, ataviado con su gorra militar y con más insignias al pecho que arena tiene Copacabana. Con un golpe en la mesa, dijo “nosotros, sí, nosotros necesitamos armamento naiegnológico para misiles y... ¡atacar, destruir, exterminar!”. En verdad la idea no es esa, sino construirles a los soldados exoesqueletos similares al de Iron Man para hacer las misiones con más sigilo (como si Iron Man fuese discreto) o bien fabricar micrófonos y cámaras enanísimos para espiar, amén de precisos sistemas para de una vez por todas mandar los misiles a donde se apunta. Pero por mucho que se armen, no os preocupéis, les llevo ventaja:

 

 

Un momento, un momento. Parémonos a pensar un poco. En palabras del rey Théoden, ¿cómo hemos llegado a esto? Os lo explico. Todo comenzó con la forja de los premios Nobel... En diciembre de 1959, Richard Feynman dio un discurso, que no iba sobre los Fraggle Rock, titulado Abajo hay espacio de sobra (en el inglés original, There's Plenty of Room at the Bottom, que parece una canción de Britney Spears). En esa charlita Feynman mencionó las posibilidades de la Nanociencia. Entre otras cosas, el Nobel de Física indicó un proceso por el que manejando herramientas precisas se podrían manipular átomos y moléculas por separado, de forma inyectiva o, como se dice en Mates, one-to-one. También hizo notar que al variarse la escala también se cambiaría la magnitud de ciertos fenómenos. Por ejemplo, la gravedad sería menos importante, dejando su protagonismo a la tensión superficial.

 

Hablar es fácil. Hubo que esperar casi dos décadas para hacer eso posible. Las primeras observaciones se asocian al nombre Zsigmondy, quien como el tío Gilito hizo estudios detallados del oro a tamaños por debajo de los 10 nanómetros. Los métodos usados estaban basados en la dispersión de la luz, el ultrasonido o la espectroscopia. Las técnicas siguientes se basaron en la litografía ultravioleta o la deposición del vapor molecular. Lo sé, es más raro que un anuncio de colonia. No obstante, así llegó la Nano-Era, el nuevo boom del verano. En los años 60 surgieron el microscopio atómico, el microscopio confocal y el microscopio acústico, con lo que además de ver se podía toquetear átomos. Según el tipo de microscopio, se podía crear una serie de estructuras sobre la superficie para luego hacer que dichas estructuras se autoensamblasen (qué bien hablo, conio).

 

 

La técnica más moderna es la, apretaos los machos, interferiometría de polarización dual. ¿En qué consiste? Yo qué sé... Vale, lo sé y os lo digo. Se trata de un tipo de observación que, combinando luz, da imágenes de alta resolución, y además proporciona una medida de la cantidad de interacción molecular que a escala nanométrica hay en el sitio que se observa. Por tanto, está claro que los físicos y químicos tienen mucho que decir en este avance histórico, viéndose en parte compensados (dudo que sea al completo) por el hecho de que hoy día su profesión sirva de excusa para hacer en la tele culebrones de niñatos.

 

El quid está en que para comprender el potencial de la Nanotec en la creación de materiales buenos, bonitos y baratos con capacidades únicas, antes se deben conocer cómo a enanísimas escalas cambian las propiedades de la materia (conductividad eléctrica, elasticidad...), lo cual se reduce a estudiar efectos cuánticos. Por ejemplo, si cogemos aluminio y lo cortamos, seguimos teniendo aluminio. ¡Qué listo soy! Pero si seguimos cortando aluminio más allá de lo que llamo “el nivel confetti”, llegará un momento en que tengamos trocitos nanométricos de aluminio que empezarán a ser altamente reactivos, pues su estructura molecular habrá cambiado. Por suerte, no existen tijeras capaces de trozear a ese nivel. O al menos no están al alcance del populacho. Dichas “tijeras” están en búnkeres del ejército, bajo llave y con 60 cámaras enfocándolas, pero cualquier día os traigo una. Es pan comido, cuando me pida la identificación el soldado de turno sólo le tengo que decir “soy Luc Hamill, he venido a llevarme vuestro microscopio atómico, bastardos” (la siguiente frase no la pondré que estamos en horario infantil).

 

Otra idea que os indico en la misma línea, pero más jugosa, como los cereales bajos en calorías, es que si reordenamos los átomos de la mina de un lápiz podemos obtener diamantes. Ea, ya tenéis la forma de haceros ricos.

 

 

Hasta aquí lo que iba a contaros. El que quiera saber más, que se compre un libro. Puede intentar hacerse con Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology, considerado el primer texto sobre Nanotec, publicado cuando yo tenía tres añitos, y no soy tan viejo (no qué va).

 

Eh, vamos a ir cerrando, y volvemos a mis inéditos best sellers. Tenía yo un relato de esto que se llamaba Nanowar. Así, a secas, para que quede impactante y abarque un público internacional. La idea era esta: “El hacker Johann Reuter siempre ha creído que las máquinas pueden pensar. Una noche, será víctima de un violento ataque perpetrado por su pórtatil usando un imperdible, y llamará al FBI pidiendo auxilio. En las calles, los vecinos hablan de batidoras kamikazes. La rebelión está próxima, y Reuter irá en una nave nanotecnológica con un comando y un equipo de rugby para que, antes de que sea demasiado tarde, desconectar el wifi”.

 

Ríanse de Terminator. Y, bueeeno, esta semana no me habéis dejado dudas, ¿qué pasó, manito, qué pasó? Otra vez voy a tener que echar mano de mi magia para salvar el día. Pues como postre os dejo una de mis primeras proposiciones matemáticas (tengo otras pero para conocerlas tendréis que pedírmelas, ahhh), porque yo he hecho mis contribuciones al conocimiento humano, ¿saben? Incluso he desarrollado un nuevo y potente método para demostrar cosas: la inducción al absurdo. A pesar de todo, como cabe esperar, mis aportes son aún más modestos que los de Hawking. He puesto “aún”, y acabo de darme cuenta que eso tiene una doble lectura, pero lo dejo así.

 

La proposición que a continuación os pongo es una de las que estoy más orgulloso y con la que todos los góticos, hippies y demás tribus urbanas verán que no sólo ellos son raros (se consideran así, qué le voy a hacer) sino que lo es todo el mundo. Además, se la quiero dedicar a las mujeres feas. Han leído bien. En los conciertos los artistas suelen decir “¡va por las mujere wapaaa!”, lo cual me parece una discriminación aberrante. En vista a compensar esa injusticia, le dedico mi resultado a las mujeres feas. Esas a las que nunca se les dedicará una canción, las que nunca protagonizarán los versos de un poema, el lienzo de un cuadro o la dedicatoria de un libro. Va por vosotras.

 

Proposición: Todo el mundo es raro.

 

Demostración: Supongamos que hay una sola persona en el planeta. Entonces, como es única, no hay nadie como ella y por eso es rara. Ahora supongamos que hay otra. Si también es rara ya se tiene el resultado, pero si no lo es, entonces, por no ser rara ya es rara (es distinta a la anterior que sí era rara). Luego ya tenemos dos personas y las dos son raras. El procedimiento se aplica paso a paso añadiendo una persona en cada iteración y repitiendo el razonamiento hasta llegar a toda la humanidad, lo que nos llevaría a repetirnos unas 6.500 millones de veces, que no deja de ser un número finito y, por tanto, alcanzable. Voilá, acabamos de ver que todo el mundo es raro: o bien unos son raros directamente, o bien otros son raros porque no son raros. Quod erat demostrandum.

 

Gracias por esos aplausos que tanto me merezco. Ese día estuve inspirado, y saqué un corolario, esto es, una consecuencia de lo que hemos probado, y nos sirve para demostrar, como caso particular, que Superman es raro.

 

Corolario: Cualquier ser llegado del espacio es raro.

 

Demostración: Supongamos que llega algún ser del espacio exterior. Como no procede de la Tierra, es único, y por eso es raro. De haber otro ser de su misma especie en este planeta, si es raro ya se tiene probado, pero si no lo es, por no ser raro ya es raro. El razonamiento se repite análogamente para cada alienígena llegado, no importando la cantidad ni si conquistan nuestro planeta. Ea, s´acabó. Pintor, que pintas iglesias...

 

[Actualizo. Acabo de descubrir un segundo corolario más general: “cualquier ser no nacido en nuestro planeta es raro”. La abstracción usa resultados basados en el Análisis Complejo que, aunque bonitos, se escapan de las pretensiones de mis artículos.]

 

[Actualizo un segundo después. Acabo de dar con el resultado importante. Teorema: “cualquier ser es raro”. Basta aplicar la proposición probada sin considerar en la demostración planeta alguno, sino el universo en general.]

 

Por este resultado mi nombre sonó para el premio Nevanlinna 2007, pero no pudo ser porque no tenía mucha relación con la Computación. En fin, pasé del tema. Esas cosas no me llaman la atención. La gente sólo se acuerda de uno cuando está en la cima, y muy pronto te olvidan cuando te caes. O incluso sin llegar a caerte. Por esto mismo, nunca hagáis las cosas buscando el reconocimiento de los demás. No esperéis admiración o gloria, ni premios o distinciones. Es más, debéis preocuparos cuando todo el mundo os felicite. Algo habréis pasado por alto. Sencillamente, es imposible que todos os estén felicitando. En resumen, cualquiera debe entender que, si algo está bien hecho, no se necesita más premio que haber logrado eso. Os lo digo de verdad :)

 

 

Volviendo a comentar mi resultado, el mismo pone de manifiesto la complejidad de la sociedad en la que vivimos. El mundo es complejo, pero la vida es simple. Todo lo que nace, muere. Todo lo que muere, ha tenido que nacer. Son los primeros resultados de la rama científica que creé, la Necromática (otra gran conquifta de la Fienfia). En esencia todo muy simple. Aun así, algunos estáis un pelín perdidos. Lo digo por las cosas que leo y oigo. Sería lo normal, sobre todo cuando se anda con veintipocos, que creo es vuestra edad media. Existencialmente esa es la etapa más crucial, y seguro que os lo han dicho varias veces. Es ahora cuando váis a culminaros como personitas. Ahora mismo creéis que el mundo está cambiando, pero únicamente lo que cambia es la forma en que lo véis. Os preguntáis qué será de vosotros, qué camino debéis tomar. Os preguntáis por las decisiones que tomásteis, y por las que os quedan por elegir. Os preguntáis qué estáis haciendo con la vida, y si vuestros planes son lo que en verdad queréis. O acaso os planteáis qué es lo que queréis, y nunca halláis una respuesta clara...

 

No os puedo dar una dirección a seguir en cosas tan trascendentales, tan personales. Pero sí os puedo decir que hay preguntas que es mejor no plantearse. Hay muchas cosas que se tienen que aceptar tal y como son, lo que las simplifica enormemente. Y sabed además que esa misma situación de dudas nos ha pasado a todos alguna vez. No lo hagáis traumático, no es ningún drama. Tampoco os quejéis. ¿Me véis a mí quejarme? No, ¿y por qué? No lo sé, pero no lo hago xD

 

La vida no es en blanco y negro, tiene una amplia escala de grises. En la vida no hay definido un punto de no retorno. Que no os engañen, no se acabará el mundo, y mucho menos a los veintipocos. Es posible renacer de cualquier tragedia, de cualquier dificultad que atraveséis. Es posible creer que todo lo que habéis pasado no es más que el principio de un principio, y que todo lo que es y ha sido es el nacimiento de algo nuevo. Es posible creer que todo lo que habéis conseguido no es sino el comienzo de lo que estáis por lograr. Llegará un día en que volverá a parecer que empezáis de cero. Llegará un día en que miraréis atrás, y penséis “vaya, jamás pensé que sería así”. Llegará un día en que nuevamente habrá que escalar hasta la cima, y cuando lleguéis a la cumbre sólo descubriréis que aún tenéis muchas más montañas que coronar. Y quizás penséis que no os quedan fuerzas... Pero entonces cambiad el chip y sabed que os queda el futuro, el cerebro, la voluntad, y dos manos para acometer esos retos :)

 

 

 

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Patapalo
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Pues yo juraría que los sistemas de ecuaciones sí que tienen grado y que éste es igual al de la ecuación de mayor grado presente en el sistema, pero hace tanto que no hago una ecuación (que no sea de primer grado :-) que no sabría decir.

Un artículo muy interesante, compañero. Esto de la nanotecnología siempre me ha intrigado mucho, sobre todo ahora que está muy de moda en la ciencia ficción -es casi inexcusable que salga algo de este tipo-.

Parte de la sabiduría consiste en saber ignorar algunas cosas.

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Kivan13
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sip creo q si es asi:

de hecho una q solo tiene x es de primer grado, pero una x^2+2x+3 es una de segundo grado ya q el grado lo indica la mayor

no existe la inocencia solo diferentes grados de culpabilidad...

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Yandros
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Yo creo que no existe. Los sistemas de ecuaciones tienen diferentes incógnitas, y cada una de ellas puede tener las potencias que quiera, eso no es determinante. Un sistema de ecuaciones es un conjunto de 2 o más ecuaciones con varias incógnitas. Por ejemplo

3x + y^2=4

2x - y      =2

No es más que:

3x + z = 4

2x - y =2

RAIZ(z)= y

Tenemos dos sistemas iguales ya que el segundo ha salido del primero. En el primero hay un cuadrado y ¿en el segundo?

Tiene sentido hablar de los grados del polinomio, pero no de sistemas de ecuaciones, éstas se distinguen por sus ecuaciones y por sus incógnitas. Otro tema es el grado de libertad de un sistema de ecuaciones, relacionado con los grados de libertad de una estructura por ejemplo: Dependiendo de la relación entre las ecuaciones y las incógnitas tendremos más o menos grados de libertad.

Un ejemplo gráfico: un muelle atado a una pared, sólo puede deslizarse hacia adelante y atrás; tiene dos grado de libertad. Una Noria tiene cuatro grados de libertad. Siempre pensando en el espacio como 6 grados de libertad.No pongo más ejemplos porque ya no me acuerdo de esto e igual meto la pata jejeje

Matemáticamente creo que nº de variables - nº de ecuaciones=grados de libertad. Si tenemos 3 variables y dos ecuaciones hay un grado de libertad: lógico, no podemos resolver la ecuación.

Creo que me he liado un poco ¿no?

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