AVANCES DE LA QUÍMICA

La química y sus avances.

Primero que nada hare una breve introducción sobre un tema muy discriminado por su fama pero que al mismo tiempo tiene muchas aplicaciones que sirven para el bien usada de manera responsable y bajo supervisión de científicos expertos (La energía nuclear).

Aunque la tecnología nuclear se utiliza principalmente para la energía eléctrica y su producción en las centrales nucleares ésta no es la única utilidad que se le puede dar.

Este tipo de energía aparece en muchos otros aspectos de nuestra vida cotidiana y en el campo científico.

Trabajando con diferentes isótopos de un mismo elemento, se puede utilizar la tecnología nuclear para otras aplicaciones en diversos campos.

Aplicaciones militares, armas nucleares.

Un arma es un instrumento utilizado para atacar o defenderse. Las armas nucleares son aquellas armas que utilizan la tecnología nuclear. Dependiendo del rol que tenga la tecnología nuclear en el arma se diferencian dos tipos de armas nucleares: Las que utilizan la energía nuclear para explotar, como sería el caso de las armas atómicas, y las que utilizan la tecnología nuclear para propulsarse. En esta segunda categoría se incluyen los cruceros, portaaviones, submarinos.

Aplicaciones industriales de la tecnología nuclear.

La tecnología nuclear adquiere una gran importancia en el sector industrial concretamente se utiliza en el desarrollo y mejora de los procesos, para las mediciones, la automatización y el control de calidad.

Se utiliza como requisito previo para la completa automatización de las líneas de producción de alta velocidad, y se aplica a la investigación de procesos, la mezcla, el mantenimiento y el estudio del desgaste y corrosión de instalaciones y maquinaria.

La tecnología nuclear también se utiliza en la fabricación de plásticos y en la esterilización de productos de un solo uso.

Medicina nuclear

 

Uno de cada tres pacientes que acuden a un hospital en un país industrializado, es beneficiado por la medicina nuclear. Se emplean radiofármacos, técnicas como la radioterapia para el tratamiento de tumores malignos, la tele terapia para el tratamiento oncológico o la biología radiológica que permite esterilizar productos médicos.

Aplicaciones en agricultura de la tecnología nuclear.

Los isotopos y sus aplicaciones a la agricultura ha permitido aumentar la producción agrícola de los países menos desarrollados.

La tecnología nuclear resulta de gran utilidad en el control de plagas de insectos, en el máximo aprovechamiento de los recursos hídricos, en la mejora de las variedades de cultivo o en el establecimiento de las condiciones necesarias para optimizar la eficacia de los fertilizantes y el agua.

Aplicación de la tecnología nuclear a la alimentación.

En cuanto a la alimentación, las técnicas nucleares juegan un papel fundamental en la conservación de alimentos.

La aplicación de isotopos permite aumentar considerablemente la conservación de los alimentos. En la actualidad, más de 35 países permiten la irradiación de algunos alimentos.

Otras aplicaciones de la tecnología nuclear.

Como la datación, que emplea las propiedades de fijación del carbono-14 a los huesos, maderas o residuos orgánicos, determinando su edad cronológica, y los usos en Geofísica y Geoquímica, que aprovechan la existencia de materiales radiactivos naturales para la fijación de las fechas de los depósitos de rocas, carbón o petróleo.

Otras aplicaciones de la tecnología nuclear se producen en disciplinas como la hidrología, la minería o la industria espacial.

Algunos avances de la química.

El mundo actual no sería el mismo sin las innovaciones científicas en el área de la química. Gran parte de nuestro desarrollo se lo debemos a ella. Lo peor de todo es que las personas sabemos muy poco sobre esta materia o las cosas que se han logrado crear para el consumo de la humanidad. En esta lista, enumeraremos algunas de las invenciones logradas gracias a esta rama de la ciencia.

La Penicilina.

Es muy probable que la penicilina te haya salvado la vida alguna vez. Sin ella, un pinchazo con la espina de una rosa o tener la garganta irritada puede ser letal. Alexander Fleming es el que generalmente obtiene el crédito por su invención cuando, en el año 1928, observó que el moho en sus placas de Petri suprimía el crecimiento de bacterias. Pero a pesar de sus esfuerzos, no pudo extraer ni un poco de esa sustancia para su uso. Fleming se rindió y la investigación quedó paralizada durante 10 años. Hasta que en el año 1939 el farmacéutico australiano Howard Florey y su equipo de químicos, lograron purificar la penicilina para su uso.

Como dato curioso, la primera planta de producción de penicilina debió hacerse con bañeras y bidones de leche debido a que durante la segunda guerra mundial, los equipos de laboratorio eran escasos. Aunque los medios de prensa de la época estaban encantados con el hallazgo, Florey y su equipo no compartían el mismo entusiasmo y prefirieron mantener un perfil bajo. Posteriormente la ingeniera química Margaret Hutchinson Rousseau, en el año 1944, tomó el esquema de producción empleado por Foley y lo desarrolló a gran escala.

El proceso Haber – Bosch, o cómo se inventó el amoníaco.

El nitrógeno es crucial en la bioquímica de cada ser vivo. También es el gas más común de nuestra atmósfera. Sin embargo, no suele reaccionar fácilmente con otros elementos, lo que hace que las plantas y animales no puedan extraerlo del aire, convirtiéndose en un factor limitante en diferentes oficios como el de la agricultura.

En 1910, los químicos alemanes Fritz Haber y Carl Bosch cambiaron esta situación cuando combinaron el nitrógeno y el hidrógeno, de nuestra atmósfera, para obtener amoníaco. Esto permitió que se utilizara como fertilizante de cultivos, alimentos que nosotros consumiríamos más tarde.

Hoy en día, el 80% del nitrógeno de nuestros cuerpos se debe a Haber y Bosch. Al lograr esta sencilla reacción química, hicieron del amoníaco el factor más importante del crecimiento poblacional del mundo en los últimos 100 años.

Polietileno, el accidente que se convirtió en invento.

La mayoría de objetos plásticos como las tuberías, los cascos de seguridad y los envases de comida, son formas de polietileno. Las 80 millones de toneladas producidas cada año de este compuesto, son el resultado de dos descubrimientos accidentales.

El primero ocurrió en el año 1898 cuando el químico alemán Hans von Pechmann, mientras realizaba una investigación sobre algo totalmente diferente, notó una substancia similar a la cera en el fondo de sus tubos de ensayo. Junto a sus colegas investigó y descubrió que dicha substancia estaba conformada por largas cadenas de moléculas a las que decidieron llamar polietileno. El método utilizado para producir plástico no era práctico. Así ocurrió como con la penicilina, pasarían muchos años antes de poder lograr verdaderos avances en la manipulación de este material.

Hasta el año 1993, a través de un método totalmente distinto, no se descubrió otra forma de producir plástico.  El hallazgo fue realizado por químicos de las extintas Industrias Químicas Imperiales, en el momento que estaban trabajando en reacciones químicas con altas presiones. Ellos, notaron la misma sustancia que encontró von Pechmann en sus recipientes. Al principio fallaron muchas veces en reproducir el resultado deseado, hasta que se dieron cuenta de que el oxígeno accidentalmente, se había mezclado en la reacción, formando el plástico que conocemos hoy en día. Posteriormente, en 1935, la empresa sería la primera en fabricar plástico en todo el mundo y lo pondría, por primera vez, en manos de los consumidores.

La píldora anticonceptiva y el ñame mexicano.

En el año 1930, los físicos entendieron el potencial que tenían las terapias hormonales para tratar el cáncer, el desorden menstrual y también su utilización como medida anticonceptiva. Sin embargo, los tratamientos e investigaciones se fueron postergando por lo ineficientes que eran los métodos a la hora de sintetizar hormonas. En aquella época, la progesterona tenía un precio muy elevado, lo que al día serían equivalentes a 1000$ por gramo. Ahora, en la actualidad, podemos comprar la misma cantidad por apenas unos pocos dólares. Russel Marker, un profesor de química orgánica en la Universidad de Pensilvania, redujo muchísimo el coste de la píldora al realizar un simple pero eficiente descubrimiento. Fue en búsqueda de plantas y frutos que tuvieran moléculas parecidas a la progesterona y se encontró con el ñame mexicano. Las raíces de este vegetal contenían el compuesto requerido para la píldora. Así que Marker aisló este componente e investigó hasta crear la primera píldora anticonceptiva de nuestra historia.

La pantalla en la que lees esta noticia.

Increíblemente, la ambición de crear pantallas planas y a todo color fue una idea que nació en los años 60. Cuando el ministro de defensa británico expresó su deseo de querer reemplazar las robustas y costosas pantallas de rayos de tubos catódicos, por unas pantallas más planas.

En 1970, el gobierno británico comisionó a George Gray, profesor de la Universidad de Hull, a investigar sobre el potencial de las pantallas de cristal líquido (LCD). El objetivo era que trabajara con este material para que funcionase a temperaturas menos elevadas. Para realizar esto, tuvo que inventar un compuesto llamado 5CB, formado por hidrógeno, nitrógeno y carbono. A principios de los años 80, el 90% de las pantallas del mundo poseían LCD, siendo posible encontrarlo hoy en día, en pantallas de calculadoras y relojes digitales. En la actualidad, derivados de 5CB siguen siendo utilizados para crear pantallas de teléfonos, computadoras y televisores.

El carbono catorce.

El método del carbono 14 fue desarrollado porel científico estadounidense William Libby en el año 1946. Es utilizado para conocer con bastante exactitud la edad de los fósiles.

El carbono 14 es un isotopo del carbono. Los isotopos son versiones distintas de un mismo elemento. Se diferencian por sus pesos atómicos pero tienen el mismo número atómico es decir la misma cantidad de electrones. Se diferencian exactamente en la cantidad de neutrones.

El carbono es absorbido por las plantas en forma de dióxido de carbono. De aquí pasa a los animales herbívoros. Cuando las plantas mueren dejan de absorberlo y su cantidad presente en los organismos comienzan a disminuir. El tiempo de decrecimiento oscila entre 40 y 5730 años. La desaparición del carbono 14 se hace de forma uniforme y es óptimo para reconocer el momento de la muerte del organismo y por lo tanto saber la edad que tiene a través del estudio de dichos fósiles.

Biocombustibles.

Como el nombre lo dice “bio”, son combustibles elaborados a partir de elementos naturales como plantas, algas y muchas otras formas de biomasa. Los dos ejemplos más utilizados y los más significativos en nuestro días son el etanol y el biodiesel, que en el caso del etanol, por ejemplo, puede sustituir el uso de gasolina común. Los biocombustibles son una gran alternativa al uso de los derivados del petróleo y en el futuro, serán de vital importancia para nuestro planeta.