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jueves, 10 de noviembre de 2011

Y seguimos

Les vuelvo a aclarar que el hecho de que explique todos estos términos tan "ñoños" que para algunos sean desconocidos, son para entender mejor el mundo microscópico.
Bueno como les iba diciendo, esta ecuación de Schorodinger tiene como función encontrar la forma matemática a través de la cuál pueda determinarse el comportamiento de las partículas en escala diminuta. El detalle se encuentra en que esta ecuación no determina el comportamiento exacto, es decir, las velocidades, posiciones, trayectorias, etc. de una partícula en esta escala, son sólo aproximadas.
Esta ecuación, también conocida como ecuación de onda, establece distintos aspectos:

  • La existencia de un núcleo atómico.
  • Los niveles energéticos donde se pueden encontrar los electrones en base a su energía.
  • La dualidad onda-partícula.
  • La probabilidad de encontrar al electrón con respecto al tiempo (algo que hasta el momento no se a logrado un 100% por ciento)
Tampoco me adentraré demasiado en este tema ya que existen muchos términos y conceptos que tampoco conosco y que ni entiendo, pero también se relacionan otros muy conocidos como la energía cinética o la energía potencial. En esta ecuación se describe una partícula con energía E relacionada con términos como la cantidad de movimiento(p), la longitud de onda, la frecuencia(v), de la siguiente manera:
E= p^2 / 2m + V ( r )
La solución de esta fórmula, da como resultado la función de onda, es decir, una forma probabilística de hallar un electrón en un determinado espacio, conocido cómo orbital. Y existen otras maneras de expresar esta ecuación como $\displaystyle i \hbar \dfrac{\partial}{\partial t} \ket{\psi(t)} = \hat H \ket{\psi(t)}  .$ pero a mi parecer nos quedamos con la otra, es un poquito más sencillita, ¿No creen?
Pero como les he comentado, esta ecuación así como otras que también estudiaremos, son aproximaciones del comportamiento, es decir, la mecánica cuántica tiene una manera de estudio muy diferente a la mecánica clásica ya que la MC se basa en las incertidumbres...

martes, 8 de noviembre de 2011

Bueno como les estaba cuanteando...

Espero no comenzar a aburrirlos pero debemos de ponernos un poco "científicos" para poder comprender todo el contexto que rodea este gran tema (la nanotecnologia).
Bueno como les explicaba en el post anterior, el cuanto es un término base del micromundo ya que es la menor cantidad de energía que puede ser absorbida, propagada o emitida por la materia. Pero existen diferentes tipos de cuántos, dependiendo de la radiación a la que nos referimos, esta diferencia viene dada por un término llamado frecuencia. Esta frecuencia nos ayuda a conocer la energía de un cuanto, junto con la constante "h", conocida como la constate de Plank. Dado que la energía de los cuántos es muy pequeña, el valor de esta constante también lo será por lo que sólo se manejara cuándo se refiera a la materia en escala diminuta, junto con otras magnitudes como longitudes o masas, también diminutas.
Y tal vez se preguntarán ¿Y eso que tiene que ver? Pues mucho, ya que estos términos siempre estarán presentes cuándo se estudie a la materia en ésta escala. Les iré demostrando el por que.
Louis de Broglie, físico francés, demostró que a toda partícula le corresponde una onda y la longitud de dicha onda, resultará ser muy pequeña ya que depende de la constante "h", que también lo es.
Posteriormente, Niehls Bohr postula su teoría atómica en la que plantea que el nivel de energía de la materia permanece constante mientras que un electrón se encuentre en orbitando en un mismo nivel, así mismo, cuando este cambie de nivel, se absorberá o emitirá energía como en forma de luz, cuya onda también al depender de la famosa constante de Planck, será muy pequeña.
Puede que sigan preguntandose que para que sirve esta información, pues aquí la respuesta. Con estos estudios comenzó a tomar forma la Mecánica Cuántica, también conocida como Mecánica Ondulatoria, así como su ecuación fundamental, la ecuación de Schrodinger...

jueves, 27 de octubre de 2011

Adentrandose en la obscuridad

Como comente en el post anterior, el desarrollo de la nanociencia también tiene su lado negativo pero ahora me adentrare aún más en este aspecto.
Otra innovación gracias a esta ciencia son los nanotubos de carbón. El grafito que uno encuentra en un lápiz, por ejemplo, está formado solo por átomos de carbono y como sabemos es muy blando, pero estos mismos átomos al estructurarlos como nanotubos, llamados fulerenos, pueden llegar a formar materiales aún más resistentes que el acero y más livianos. Aquí otro ejemplo en el que se demuestra la gran variación que pueden tener las propiedades de un elemento a gran escala, a cuándo se manejan a nanoescala.
Apesar de que se sabe de la que la materia tiene diferente comportamiento a menor escala, la nanotecnología sigue implementandose más en nuestra vida cotidiana y en la actualidad, no existen los suficientes estudios tanto en los ámbitos económico y social, como en en ambiental y de salud. Pero es en este último campo, el de la salud, dónde se han realizado más investigaciones.
Investigadores de la Universidad de Oxford y la Universidad de Montreal, en 1997, demostraron que el óxido de xinc y el dióxido de titanio que son utilizados como nanopartículas en gran parte de los bloqueadores, producen radicales libres en las celulas de la piel lo que llega a dañar el ADN.
Otro caso donde se observó el problema de la producción de radicales libres, fue en los cosméticos de efecto rápido, como las cremas antiarrguas, ya que usan nanopartículas y que a su vez tienen el efecto contrario ya que los radicales libres aceleran el envejecimiento de las células.
En el 2002, investigadores del Centro de Nanotecnología Biólogica y Ambiental de la Universidad de Rice, Houston al realizar estudios con animales, observaron que las nanopartículas se acumulan en sus órganos cómo en los pulmones y el hígado, lo qué podría dar paso a tumores.
En otro estudio realizado en 2003 por el tóxico- patólogo Vyvyan Howard, se llegó a la conclusión de que, dejando atrás del material o elemento que estemos hablando, el tamaño de las nanopartículas resulta ser más peligroso ya que esto aumenta su potencial catalítico y a su vez, al entra en contacto con el organismo, el sistema inmunológico no las detecta atravesando estas "barreras" lo que podría llegar a tener muchos efectos potencialmente tóxicos.
En concreto, como expresa una investigadora del ETC "Estamos ante una liberación masiva al ambiente, al cuerpo humano, animal y vegetal, de partículas construidas artificialmente para las que los organismos no tienen ninguna prevención".