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Piel artificial chilena: nuevo material ... - Programa Explora

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Estimada comunidad Explora:Estoy muy contenta de comunicarmecon ustedes a través de este Boletíndel Programa Explora, el cual es unmedio privilegiado para anunciar yanimarlos a participar en una denuestras actividades más esperadasdel año: La Semana Nacional de laCiencia y la Tecnología (SNCYT).<strong>En</strong> <strong>esta</strong> semana se refleja el espírituy vocación del Programa Explora:contribuir a despertar el amor e interéspor las ciencias y tecnología ennuestra comunidad, con un especialénfasis en los niños, niñas y jóvenesde nuestro país.<strong>En</strong> <strong>esta</strong> semana vivenciaremos y fortaleceremos el sentidode nuestro trabajo y nuestros valores centrales comoPrograma.Aproximarnos a la ciencia paracomprender el pasado, vivir ydar significado al presente yayudar a construir el futuro.Quiero referirme específicamente a cuatro de nuestrosvalores principales:1 Respeto y promoción de la diversidad. Esta primavera,entre el 2 y 8 de octubre, todos y todas los chilenos estáninvitados a celebrar la SNCYT. <strong>En</strong> cada región lascomunidades se articulan en torno a un programa deactividades propio que sintetiza su experiencia de más de10 años de trabajo y aprendizaje. <strong>En</strong> el próximo Boletínse sorprenderán cuando les relatemos la variedad y riquezade las acciones desarrolladas.2 Valoración por el Proyecto Colectivo. La SemanaNacional es una instancia en que científicos, comunidadescolar, universidades, gobiernos regionales, profesionalesde la divulgación de la ciencia y tecnología, empresas yotras instituciones se reúnen para compartir en torno a laciencia como actividad humana y valorar su importanciapara nuestra vida y desarrollo de nuestra comunidad.3 Incentivar la experiencia. Paravalorar la ciencia y tecnología esnecesario experimentarla. Es en laacción, en la interacción con nuestroentorno, donde todos(as)constatamos la importancia deobservar siempre con una nuevamirada, de hacerse preguntas ybuscar explicaciones. Lasactividades de la SNCYT, enespecial las Ferias y Congresos quetienen a niños y jóvenes comoprotagonistas, son un espacioprivilegiado para la expresión deinquietudes, preguntas, intereses yproyectos. La Semana se convierteasí en una experiencia queentusiasma a seguir participando yaprendiendo durante todo el año.4 Nuestra convicción: la ciencia es para todos y todas.Es en <strong>esta</strong> Semana donde reafirmamos que la ciencia noes para un grupo de personas especiales, sino que paracada uno y una de nosotros. Artistas, políticos, estudiantes,padres y apoderados, comunicadores y científicos detodas las disciplinas encuentran un espacio para demostrary compartir que la ciencia y la tecnología son parte denuestra vida cotidiana y que son imprescindibles paraconstruir un país equitativo y con oportunidades paratodos. La ciencia nos ofrece un espacio privilegiado paracrecer y formarnos como ciudadanos(as).¿Cómo estimular la curiosidad y lasganas que tenemos de saber más?Promover y difundir la ciencia y tecnología es contribuira la formación de personas capaces de razonar, debatir,producir y desarrollar al máximo su potencial creativo.Este desafío nos convoca. Aprovechemos al máximo laSNCYT como una oportunidad de reafirmarnos en estosvalores y sobre todo para invitar a aquellos que aún sientenque ciencia, tecnología e innovación son verbos de otros.Alejandra Villarzú GalloDirectora Programa ExploraUn programa CONICYT02<strong>En</strong> <strong>esta</strong> <strong>edición</strong>...Saludo Alejandra VillarzúEditorial: Nuestra Semana de la Ciencia, Vivian HeylCientíficos chilenos a la vanguardia: Galo CárdenasPiel artificial chilena: nuevos materiales biotecnológicosCiencia, Tecnología y SociedadXII Semana Nacional de la Ciencia y la TecnologíaSobre hombros de gigantes. Mujeres y hombres de cienciaCoriosidades de los materialesLa oportunidad de la observaciónAgenda Explora y Ficha de inscripciónPág.0203040506-0708-09-101112-1314-1516


EDITORIALNuestra Semana dela CienciaCONICYT prepara conentusiasmo una nueva SemanaNacional de la Ciencia y laTecnología. Desde la creacióndel Programa Explora en 1995,cada mes de octubre se realizaeste evento, en que se buscaacercar el mundo de la cienciaa toda la población,especialmente a niños, niñas,jóvenes y profesores de todoslos rincones del país.Abrir espacios que permitan a más personasacercarse al conocimiento científico, es una manerade provocar la reflexión y el entusiasmo por unsaber que, por diversas razones, ha <strong>esta</strong>do alejadode la vida cotidiana. Muy por el contrario, paranosotros es muy importante desarrollar iniciativasque permitan que todas y todos los ciudadanosestemos conscientes de la importancia que tienela investigación científica y tecnológica, de maneraespecial en su aporte por mejorar nuestra calidadde vida.<strong>En</strong> años anteriores hemos relevado temáticas comola física, la biotecnología y las comunicaciones.Este año el tema es “Nuevos Materiales: el Juegode los Átomos”, una invitación a descubrir cuálesson los avances e innovaciones que nos ofrecenlas diferentes áreas de la ciencia en el campo delos materiales y a comprobar su presencia y pesohoy día en diferentes ámbitos, como la salud, losdeportes y la electrónica.La Humanidad ha utilizado losmás diversos elementos de lanaturaleza y los ha convertido enmateriales, con los que haconstruido civilizaciones hastanuestros días. Este largo camino,sustentado peldaño a peldañopor la curiosidad y la búsquedade mejores condiciones para lavida humana, ha <strong>esta</strong>do ligado ala investigación científica ytecnológica, en una constateretroalimentación que no sedetiene jamás. Hoy conocemosla estructura de la materia ysomos capaces de modificarla,manipulando átomos, buscando y combinandosus atributos en nuestro beneficio.Para acercarnos a éste y a otros interesantestemas, los queremos invitar a participar en la XIISemana Nacional de la Ciencia y la Tecnología,que se realizará en todo el país, y que es posiblepor la colaboración y compromiso de loscoordinadores en cada localidad.Los invito a leer este boletín y a continuarmaravillándonos ante el mundo que nos rodea, conla mente abierta a seguir conociendo los materialesy el juego de los átomos.Vivian Heyl ChiappiniPresidenta de CONICYT03 www.explora.cl


CIENTÍFICOS CHILENOS A LA VANGUARDIACiencia, Tecnologíae Innovación juntas:todo puede sucederEl Dr. Galo Cárdenas Triviño, Químico,56 años, profesor e investigador delDepartamento de Polímeros –Cipa*–,Facultad de Ciencias Químicas de laUniversidad de Concepción, responde“soy osornino, luego temucano, gringopor 5 años y ahora penquista”, cuandose le pregunta de dónde viene. Estehombre innovador y visionario porexcelencia es un apasionado por lanaturaleza y la ciencia.¿Cómo surgió en Galo Cárdenas el interés y pasiónpor la ciencia?Quizás desde la época en que estudiaba en el Liceo deOsorno. Allí había un excelente laboratorio de biologíay química y unos profes motivadores. Primero me decidípor la química y luego encontré que mi pasión eradesarrollar cosas nuevas, más que hacer trabajo derutina.¿Qué puede hacer un profesor para que los niñosse enamoren de la ciencia?Cualquier profesor debe motivar a los alumnos a hacerciencia con cosas simples; solo tiene que despertar lacuriosidad innata de los jóvenes.Quizás una forma de hacerlo sea viendo aplicacionesreales y que parten de cosas simples. Muchos creenque se necesita de una gran infraestructura en equiposy laboratorios para hacer un descubrimientorevolucionario. Pero no es así. El mejor ejemplo es elfísico Albert Einstein, quien con lápiz y papel, y en unapequeña oficina de patentes desarrolló una teoría querevolucionó al mundo.¿Qué debiéramos hacer para estimular en nuestrosniños y jóvenes el interés por las ciencias, latecnología e innovación? ¿Por qué?Eventos como las olimpiadas de ciencias, además delos clubes y las academias, son una oportunidad paradescubrir intereses científicos en chicos y jóvenes. Tantola motivación por conocer y hacer ciencia como lashabilidades que ello implica hay que cuidarlas ypromoverlas para que lleguen a buen término. Peromás importante aún, es lograr que los padres tomenconciencia que los científicos son vitales para el país.Un país que no desarrolla ciencia no puede elaborarsu propia tecnología y tampoco innovar en ningúnproceso tecnológico ya conocido, haciéndose cada vezmás dependiente de tecnologías importadas. Por esoes crucial que nuestro país invierta en investigación ydesarrollo. Ampliando nuestros propios conocimientoscientíficos y tecnológicos podríamos construir autos,fibra óptica, computadores o repuestos de precisiónchilenos. Esta es la mejor manera de cuidar nuestrariqueza natural.Si vendemos productos elaborados –muebles, puertas,ventanas y compuestos en base a cobre comocatalizadores– y no materia prima como troncos demadera en bruto o cobre puro– <strong>esta</strong>remos caminandoseriamente al desarrollo.04* CIPA: Centro de Investigación de Polímeros Avanzados: www.cipa.cl


Piel artificialchilena: nuevomaterialbiotecnológicoEl doctor Galo Cárdenas Triviño y elequipo que él dirige extraen la quitina decaparazones de crustáceos marinos(camarones, langostinos y jaibas) y deella obtienen el quitosano, que procesanpara obtener películas de piel artificial,entre otros usos.¿Qué es el quitosano? ¿<strong>En</strong> qué se usa?El quitosano es un polímero natural, absolutamenteinocuo para la vida vegetal y animal, con el que esteequipo de investigadores fabrica películas de “pielartificial”. Este material se está empezando a usar enel tratamiento de quemaduras de primer y segundogrado, ulceraciones y erosiones de la piel producto dela diabetes y también en algunas lesiones producto deaccidentes.El “saber hacer” del equipo del Dr. Galo Cárdenas paraobtener el quitosano y producir las láminas de “pielartificial”, ha sido recientemente transferido a laindustria farmacéutica, dando inicio a la produccióncomercial. De <strong>esta</strong> forma se espera que este beneficiosea accesible (por distribución y precio) a todos loschilenos. El desarrollo e implementación de unatecnología propia irá en beneficio de la salud de laspersonas y del desarrollo del país.No solo pielA la aplicación médica del quitosano se suma su posibleuso en la agricultura. Actualmente se investiga comomaterial para encapsular semillas y pesticidas. <strong>En</strong>semillas permitiría reemplazar los productos de usoactual que no son biodegradables, y su utilización enpesticidas podría mejorar la acción de estos productosal reducir el efecto de dilución por lluvia y riego, ydisminuir las cantidades que se aplican a los cultivos.El quitosano también puede ser usado como soportepara biopesticidas.La película de quitosano protege y mantiene la humedaden la zona dañada mientras cicatriza la lesión, sinprovocar alteraciones en la piel. Como es un materialbiodegradable, se elimina a medida que la herida vasanando, y sus propiedades fungicidas y bactericidas,permiten mantener la herida libre de infecciones.Debido a que <strong>esta</strong> película es transparente, el médicopuede observar la evolución de la lesión, reduciendoasí el número de curaciones y el dolor asociado. Elquitosano sirve como soporte de crecimiento celular ypor ello la piel se regenera sin retracción.PolímerosLas macromoléculas están formadas por la uniónde moléculas más pequeñas llamadas monómerosque se repiten, originando una cadena muy larga.Los polímeros naturales son materiales que se hanusado a lo largo de la historia de la humanidad,siendo los más conocidos la lana, la seda y lacelulosa.Para saber más:<strong>En</strong> la Exposición Nuevos Materiales, elJuego de los Átomos, los asistentespodrán apreciar cómo son y cómo sehacen las películas de quitosano.XII Semana de la Ciencia y la Tecnología,3 al 15 de octubre de 2006, Bibliotecade Santiago.Piel artificialhttp://www.odecu.cl/imprimir.php?&cod=3790&PHPSESSID=bed7454bbb7284ca18683346ad19b029http://portal.sicti.cl/www/Default.aspx?tabid=29&newsType=ArticleView&articleId=744Usos en agriculturahttp://www.cipachile.cl/areas/adp/resumenp/Produccion_Pesticidas.pdf05 www.explora.cl


CIENCIA, TECNOLOGIA Y SOCIEDADNanotecnología: descubriendola estructura de la materia<strong>En</strong> el último tiempo, el desarrollocientífico tecnológico nos ha llevadomás allá de las fronteras de nuestraimaginación, invitándonos al mundoinfinito de lo más pequeño, aespacios que comprenden lamillonésima parte de un milímetro.Nos referimos a la nanociencia y ala nanotecnología.¿Qué es la nanotecnología?La nanotecnología es el estudio ymanipulación de la materia a nivelmolecular y atómico a escalananométrica, es decir, en tamaños dela millonésima parte de un milímetro.El avance de <strong>esta</strong> área ha sido posiblegracias al desarrollo de instrumentoscomo el microscopio de efecto túnel,que permite “ver”, y “mover” -utilizandouna punta muy fina- átomosindividuales formando parte demoléculas y superficies. Otrosmicroscopios, entre los que se cuentan el de fuerzaatómica y los microscopios electrónicos de barridoy de transmisión, disponen hoy de una tecnologíatal que pueden atravesar las fronteras de lo nano.Las propiedades físicas delos materiales como elcolor, dureza, resistenciaeléctrica, dependen nosolo de los átomos que loconstituyen, sino que dela forma en que ellos seordenanmicroscópicamente, puesasí determinan la formaen que los electronesresponden a los estímulosexternos.¿Cuáles pueden ser sus aportes?Mediante la nanotecnología podría ser posible crearnuevos materiales para ser utilizados ampliamenteen la sociedad, desde mejores cremas de protecciónsolar hasta sofisticados medios de almacenamientode información.Los nanotubos de carbono, por ejemplo, sonextraordinariamente livianos y duros. <strong>En</strong> la actualidadse están empezando a usar para reforzar equiposdeportivos de alta calidad como raquetas de tenis,manubrios de bicicletas de montaña, palos de golf,entre otros.Estos nanotubos son también mejoresy más eficientes conductores de laelectricidad que los metales, por loque redes de nanotubos podríanreemplazar el tendido eléctricotradicional.<strong>En</strong> el ámbito de la terapia del cáncer,en tanto, se investiga en ratas el usode pequeñísimas esferas de sílice(170 nanómetros) recubiertas de unafinísima capa de oro. Estas minicápsulas se infiltran en tumores cancerígenos y secalientan con un rayo láser infrarrojo inocuo para eltejido sano. El calor de las cápsulas permite quemarlas células malignas sin dañar las sanas.06


Para hacernos una idea,un cabello humano tieneun diámetro promediode 100.000 nanómetros,es decir, lananotecnología trabajaen dimensiones cien milveces más pequeñasque un cabello humano.Si bien grandes progresos se han realizado a nivelmundial en nanociencia en los últimos quince años,su aplicación en productos de consumo tardará aúnvarios años para generar productos robustos ynovedosos. Mucho falta aún por descubrir, y serán loscientíficos del mañana, esos que aún estudian enliceos y colegios, los que abrirán camino para estosdesarrollos, que sin duda modificarán la percepciónque hoy tenemos del mundo que nos rodea.¿Por qué llegar hasta la estructura atómicade la materia?Los nanotecnólogos han observado que al manipularla materia a escala nanométrica e interactuar con suestructura atómica, propiedades como laconductividad eléctrica, color, resistencia, elasticidady reactividad de los elementos se manifi<strong>esta</strong>n demanera diferente que a mayor escala. ¿La razón?Cada material tiene propiedades específicas, que lohacen o no apropiado para ciertas aplicacionestecnológicas. Por ejemplo, no es casualidad que loscables eléctricos se fabriquen de cobre.Los metales como el cobre son duros y brillantes,maleables y dúctiles, buenos conductores del calory la electricidad. Estas propiedades se explican porla manera en que se ordenan –confinan – loselectrones alrededor del núcleo. Todos los metalestienen la tendencia a donar electrones y por eso sonbuenos conductores de la electricidad y del calor, ydebido a que sus átomos se pueden ordenar encapas, son dúctiles y maleables.Por otra parte, la nube electrónica de un átomo decarbono no solo es distinta a la de un átomo de oroo de cobre, sino que es diferente entre la mina deun lápiz y un diamante, aunque ambos estánformados únicamente de átomos de carbono. <strong>En</strong> elcaso del diamante, la configuración electrónica haceque los átomos se ordenen geométricamente en elespacio con una estructura cristalina, y en planosparalelos en el grafito, lo que permite que los átomosse desplacen unos sobre otros. Este ordenamientohace que el diamante sea transparente a la luz ysea el material más duro que se conoce,contrastando claramente con la apariencia yconsistencia de la mina de un lápiz.Estas y otras innumerables diferencias las podemosencontrar en la unidad más pequeña de la estructurade la materia: el átomo. Y es justamente el átomoel que la nanotecnología ahora puede manipular,ordenándolo en relación a otros de tal manera quese generan nuevas propiedades y materiales.Electrónes:Partículas concarga eléctricanegativa.La exposición NuevosMateriales: el Juego delos Átomos nos invitaa acercarnos alsorprendentenanomundo, gracias ala acción conjunta deIniciativa CientíficaMilenio y el ProgramaEXPLORA CONICYT.Núcleo:De carga eléctricapositiva. <strong>En</strong> él seencuentran losneutrones y lospotrones.El átomo es eléctricamente neutro. Tiene un solo núcleode carga eléctrica positiva, que está rodeado de electronesde carga negativa. El número de electrones de un átomoestá determinado por la carga eléctrica de su núcleo.07www.explora.cl


La ciencia y latecnología salen alencuentro de lacomunidadComo todos los años, la comunidad educativachilena se encuentra con el ámbito científico,empresarial y de la cultura para conocer mejor elmundo de la ciencia y la tecnología, sus avancesy desafíos.<strong>En</strong> <strong>esta</strong> XII versión de la Semana Nacional de laCiencia y la Tecnología, organizada por el ProgramaEXPLORA CONICYT, los protagonistas son los“Nuevos Materiales: el Juego de los Átomos”.Qué esperarExhibiciones, charlas, videos y ferias son solo algunasde las iniciativas que se llevarán a cabo durante <strong>esta</strong>semana para que el visitante escoja de acuerdo a susintereses y ganas de participar.Más informaciones en <strong>esta</strong>s páginas y enwww.explora.clMúltiples posibilidades para mirar, escuchar, tocar einteractuar se despliegan para vivir la ciencia a lolargo del país. ¿Ejemplos? Aquí, una muestra de lasprincipales actividades a nivel nacional.Actividades Nacionales1000 Científicos, 1000 AulasMujeres y hombres de ciencia visitan el martes 3 deoctubre un <strong>esta</strong>blecimiento educacional. ¿Alguna dudaque resolver? Ésta es la oportunidad para que los niñosy jóvenes pregunten todo sobre la experiencia y trabajoen ciencia y tecnología.Día de la Ciencia en mi ColegioCon material de apoyo entregado por EXPLORA, lacomunidad escolar organizará actividades diversas comocompetencias, experimentos y debates. De <strong>esta</strong> manerase busca motivar y resaltar el trabajo científico deestudiantes y docentes.Laboratorios y Museos AbiertosEsta es la posibilidad de ver el trabajo científico “en vivoy en directo”. Diversas instituciones relacionadas con laciencia y la tecnología recibirán a grupos de estudiantesy profesores para exponer su quehacer.Libro de Actividades 2006Está dicho: los Nuevos Materiales son el eje de la Semanade la Ciencia. Es por ello que serán explicados en detalleen la publicación que aparecerá el 29 de septiembre enun diario de circulación nacional y será distribuido tambiénpor las Coordinaciones Regionales Explora.Ferias y Congresos RegionalesCada región organizará la Feria o Congreso CientíficoEscolar donde <strong>esta</strong>blecimientos educacionales estáninvitados a exhibir su quehacer científico y tecnológico,d<strong>esta</strong>cando a los mejores de E. Básica y E. Media. Elpremio es la clasificación para el VII Congreso NacionalCientífico Escolar EXPLORA que se realizará enCoquimbo, en noviembre de 2006.08


Ferias y Congresos RegionalesRegión Ciudad ¿Dónde? ¿Cuándo?I Región Arica Campus Velásquez, Universidad de Tarapacá, Arica 5 y 6 de oct.Iquique Hemiciclo de la Universidad Arturo Prat, Iquique 4 de oct.II Región Antofagasta Universidad Católica del Norte, Antofagasta 5 y 6 de oct.III Región Copiapó Plaza de Armas, Copiapó 5 y 6 de oct.IV Región Coquimbo Colegio B. O’Higgins, Anexo Científico,Matta 56, Coquimbo12, 13 y 14 de oct.V Región Valparaíso Casa Central, P. Universidad Católica de Valparaíso 4 y 5 de oct.VI Región XI Feria Cientí- Gimnasio del Liceo Oscar Castro Zúñiga 18, 19 y 20 de oct.fica y Tecnológicade la Regiónde O’HigginsVII Región XVI Feria Cientí- Centro de Extensión Cultural Profesor Carlos 27, 28 y 29 de sep.fica y Tecnológi- Hojas Alonso. Universidad de Talca, Campus Lircayca de la Regióndel MauleVIII Región Concepción Universidad de Concepción 28 y 29 de sep.IX Región Temuco Universidad de La Frontera 6 y 7 de oct.X Región Puerto Montt Campus Chinquihue Universidad de Los Lagos 4, 5 y 6 de oct.Valdivia Recinto de Ferias, Parque Saval 27, 28 y 29 de sep.Osorno Museo Interactivo Osorno 27, 28 y 29 de sep.Chaitén Local FUMACOL, I. Municipalidad de Chaitén 27, 28 y 29 de sep.XI Región Coyhaique Centro Trapananda Universidad Austral de Chile 6 y 7 de oct.XII Región Punta Arenas Universidad de Magallanes 4, 5, 6 y 7 de oct.R. Metrop. Santiago Casa Central, Universidad de Chile 27 de oct.09www.explora.cl


Actividades en la Región Metropolitana<strong>En</strong> la Biblioteca de Santiago se realizarán lossiguientes eventos:Gran Feria de los MaterialesInstituciones, universidades, centros de investigaciónpresentan su trabajo en ciencias de los materiales, yempresas del área darán a conocer productosinnovadores.Invitados especiales: Codelco, Museo interactivoMirador, mim y Observatorio Europeo Austral, ESO.Exposición Nuevos Materiales: el Juego de losÁtomosA través de una exposición demostrativa e interactiva,podremos ver cómo son los Nuevos Materiales, suscaracterísticas e historia, y los últimos avances ennanotecnología.Biopelículas de quitosano, semiconductores comoceldas solares y elemento Seebeck-Peltier,superimanes, objetos con memorias de forma,polímeros de todo tipo, así como prototipos de maderaplásticoy termocrómicos son algunos de los materialesque grandes, medianos y chicos podrán conocer en<strong>esta</strong> exposición que EXPLORA ha desarrollado juntoa un creativo equipo de científicos. Y ¡ojo! regiones,porque <strong>esta</strong> muestra a futuro recorrerá Chile.Conversando con CientíficosD<strong>esta</strong>cados investigadores, con pasión por ladivulgación del conocimiento científico invitan aestudiantes, profesores y público en general aconversar sobre los Nuevos Materiales y susaplicaciones. ¡Aquí está la oportunidad para hacerpreguntas! Inscripciones en 365 45 73 – 365 4576 oen: www.explora.cl/otros/12semana/index.htmlFestival de Video CientíficoVideos y otros materiales audiovisuales inéditos sobreCiencia y Tecnología podrán ser vistos en la Sala PabloNeruda en la Estación Metro Quinta Normal. Informacionesen www.explora.cl/otros/12semana/index.html¿Son importantes la ciencia y latecnología? ¿Por qué?Si no tiene respu<strong>esta</strong>s a <strong>esta</strong>pregunta… tal vez no sea la excepción.Para valorar una actividad humana, esindispensable conocerla, saber en quéconsiste, qué busca y aproximarse aella con interés.Las actividades de la XII Semana dela Ciencia y la Tecnología son unaoportunidad para dar respu<strong>esta</strong> a <strong>esta</strong>sy otras tantas preguntas….10


SOBRE HOMBROS DE GIGANTES. MUJERES Y HOMBRES DE CIENCIA“Soy de aquellos que piensan quela ciencia encierra una granbelleza. Un sabio en su laboratoriono solo es un técnico, es tambiénun niño colocado ante fenómenosnaturales que lo impresionan comoun cuento de hadas”.Marie Curie.Marie CurieUna mujer sin precedentes<strong>En</strong> una época en que pocas mujeres llegaban a launiversidad y en un país —Polonia— donde no seles permitía seguir estudios superiores, nace en1897 Maria Sklodowska.A fines del siglo 19, viaja de Varsovia a París paralicenciarse en física y luego en matemáticas en LaSorbonne. <strong>En</strong> ese país conoce a su marido, dequien toma el apellido, y pasa a llamarse MarieCurie por el cual es conocida en todo el mundo.Combinando su gran curiosidad e inquietud por elconocimiento científico, con su tenacidad ypersistencia, dedicó su vida a la investigación de laradiactividad, abriendo el camino de la física nucleary la terapia del cáncer.Descubrimiento y bautizo de la radiactividad:Premio Nobel de Física 1903<strong>En</strong> 1896, el científico francés Henri Becquerelestudiaba la fosforescencia, para lo cual exponía alsol sales de uranio depositadas sobre una placafotográfica envuelta en papel negro. Al desarrollarla placa la encontraba velada, lo que Becquerelatribuía a la fosforescencia del uranio. Un día, alretirar el montaje desde un cajón y revelar la placafotográfica, observó que <strong>esta</strong>ba igualmente veladaaunque no había sido expu<strong>esta</strong> al sol. <strong>En</strong>toncesconcluyó que las sales de uranio emitíanespontáneamente rayos de naturaleza desconocida,Para saber más:sin necesidad de haber sido expu<strong>esta</strong>s a la luz.Marie Curie continuó con las investigaciones deBecquerel, y confirmó la existencia de estos rayos,fenómeno que bautizó como radiactividad.Por el desarrollo de sus investigaciones en torno ala radiactividad, en 1903, Curie junto a su esposoy al mismo Becquerel, recibieron el premio Nobelde Física. No solo había sido pionera en la vidauniversitaria, ahora era la primera mujer con esadistinción.Síntesis del radio: premio Nobel de Química 1911Marie y su esposo Pierre formaron un gran equipode trabajo, compartiendo su amor y pasión por laciencia. Trabajando juntos comprobaron que laradiactividad no resulta de una reacción química,sino que es una propiedad del átomo.Marie aisló del pechblenda el elemento radio y midiósus propiedades, por lo que fue reconocida en 1911con el premio Nobel de Química, convirtiéndose enla primera persona en recibir dos veces un premioNobel.<strong>En</strong> 1934, muere de una anemia aplásica. Su hijaIrene continuó sus estudios y en 1935 obtuvo elNobel de Química, en reconocimiento por su laboren la síntesis de nuevos elementos radiactivos.¿Qué es el pechblenda?Es uno de los principalesminerales de uranio. MarieCurie descubrió que el radio(elemento) es uno de losproductos de la degradaciónradiactiva del uranio al obtenerun gramo de radio a partir deuna tonelada de pechblenda.Información de la radiactividadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiactividad:http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0504-01/radiactividad.html11www.explora.cl


Curiosidades de los materialesDe materia a materialLa materia es todo cuanto nos rodea; incluso esmateria el aire que respiramos y los aromas que nopodemos ver. Toda la materia está formada de unoo varios elementos químicos, que se encuentranasombrosamente clasificados en la Tabla Periódica.Pero, ¿cuándo la materia se transforma en material?La madera puede servirnos de ejemplo. Gracias a lafotosíntesis átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno“juegan” y forman unidades de glucosa. Muchasunidades de glucosa se unen constituyendo fibrasde celulosa, las que se entrelazan en un tejido conel que se forma la corteza y el tronco de los árboles-hasta ahora- materia. La madera que de ellos seextrae con diferentes propósitos, construir casas,muebles, hacer artesanía o como fuente de energía,es un material.Materiales metálicos:conductores de la electricidadLos metales como el cobre, son materiales que tienenla propiedad de ser buenos conductores eléctricos,debido a que los electrones internos más ligados alnúcleo atómico se enlazan de forma tal que los que seencuentran en la última órbita pueden moverse en untrozo de metal como si no pertenecieran a ninguno delos átomos que lo forman.Cuando en los extremos de un conductor (alambre decobre) ponemos una batería, se forma una corrienteeléctrica. Los electrones “libres” del trozo de cobre seaceleran por la diferencia de potencial generado por labatería. Los electrones van “chocando” con los iones(átomos de cobre que donan electrones), entregandoa cada uno de ellos parte de su energía cinética. Concada choque aumenta la vibración de los iones y tambiénaumenta la temperatura, por eso el metal se calienta.Éste es el efecto de lo que llamamos resistencia eléctrica.<strong>En</strong> la medida que la temperatura aumenta, aumentatambién la resistencia eléctrica pues cuanto más vibranlos iones, mayor es la posibilidad de que los electronesen movimiento choquen con ellos.Desde el momento en que damos uso a una materia,ésta pasa a ser un material.<strong>En</strong> la naturaleza existen muchos materiales, cadauno con diferentes propiedades de acuerdo con laestructura atómica y cristalina de los elementos quelos componen.Junto con esto, los elementos presentan propiedadesespecíficas que dicen relación con su comportamientoelectromagnético, dando a los materiales propiedadesdiferentes. Un ejemplo son los materialessuperconductores.Un material es lamateria mineral,vegetal o de síntesis,a la que le damos undeterminado uso deacuerdo con suspropiedades.Han colaborado en este Boletín el Dr. Galo Cárdenas, el Dr. Patricio Häberle, el Dr. José LuisGiordano y el Dr. Francisco Claro. El Programa EXPLORA CONICYT agradece el permanente yentusiasta apoyo de la Comunidad Científica para el desarrollo de su trabajo de divulgación.12


¿Y qué pasa al bajar muchísimola temperatura?Si el metal es muy puro y con una estructura perfecta,al acercarnos al “cero absoluto” (0 Kelvin o -273 ºC)los iones casi no vibran, por lo que no hay colisionesy la resistencia tiende a desaparecer. <strong>En</strong> <strong>esta</strong>scondiciones tendríamos un “conductor perfecto”.Pero, si el metal presenta impurezas o imperfecciones,habrá zonas de posibles choques de electrones ypor lo tanto habrá una resistencia residual, incluso a0 Kelvin.Una gran cantidad de metales como por ejemplo elmercurio y el plomo, así como aleaciones formadaspor niobio-germanio y hasta materiales cerámicos(como di-boruro de magnesio), no se comportan deeste modo sino de otro completamente sorprendente.Cuando estos compuestos se encuentran por debajode una cierta temperatura -muy baja por cierto-,cambian totalmente las propiedades físicas quegobiernan la conducción, convirtiéndose en“superconductores”.<strong>En</strong> <strong>esta</strong>s condiciones, los metales superconductoresademás de perder su resistencia eléctrica, rechazanel campo magnético de su interior.Resonancia Magnética¿Dónde se pueden utilizar lossuperconductores?La ausencia de resistencia que presentan lossuperconductores es una gran ventaja pues permite,por una parte, conducir mayor cantidad de energíaeléctrica y con mayor eficiencia -sin pérdidas en formade calor- y por otra, el almacenamiento de energía.Hoy en día las propiedades de un superconductor seestán aplicando no solo en el diseño de modernosdispositivos utilizados en transporte (Tren MagLevque no utiliza rieles y alcanza velocidades de hasta500 km/h), sino que también en el estudio yaplicaciones de fenómenos nuevos, en los que seutilizan para determinar campos magnéticosextremadamente débiles, ya sea en física (sensoresde campo magnético muy débil, denominadosSQUIDs), geología (paleomagnetismo), y también enel área de la salud, donde las propiedades de lossuperconductores son aplicadas en los modernosscanners y equipos de resonancia magnética de usomédico.Tren MagLev<strong>En</strong> la ExposiciónNuevos Materiales sepodrá observar elcomportamiento deun superconductor,presentado por laUniversidad de Talca.Biblioteca deSantiago, 4 al 15 deoctubre 2006.Para saber más:Superconductores: http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/104/htm/sec_8.htm13www.explora.cl


LA OPORTUNIDAD DE LA OBSERVACIÓNAlexander Fleming, penicilina.Charles Goodyear, vulcanización del caucho.DESCUBRIMIENTOS POR ACCIDENTEA lo largo de la historia de la humanidad, muchaspersonas de ciencia han realizado descubrimientosaccidentales. Es el caso del de la penicilina por elDr. Alexander Fleming, que dio inicio a la era delos antibióticos.El hallazgo de este antibiótico en 1928, ocurriógracias a que el hongo que lo produce, contaminópor accidente un cultivo de laboratorio. Esteaparente contratiempo no se habría convertido enel famoso antibiótico si el Dr. Fleming lo hubiesedejado pasar como una equivocación. Su curiosidady meticulosa capacidad de observación lepermitieron aprovechar el incidente para realizaruno de los principales aportes de la ciencia a lasalud humana, que revolucionó la medicina.nuevos se han obtenido luego de algún error en lacadena de producción correspondiente. Porejemplo, las útiles notas Post-It de la fábrica 3Msurgieron debido a que un operario se olvidó deagregar un componente de la fórmula de producciónde un pegamento, que resultó en un adhesivo de“mala calidad”.Foto de placa petri con siembrade bacterias.“<strong>En</strong> los campos de laobservación, el azarfavorece sólo a lamente preparada”,decía Louis Pasteur(1822-1884). Noperdamos laoportunidad de tenerla mente abierta y lamirada atenta…<strong>En</strong> nuestros días, aun ocurren descubrimientosque surgen porque sí, alejados de los objetivos deun plan de investigación. Productos y materialesEste error hubiese pasado al olvido si no fueraporque uno de los ingenieros de la empresa sedetuvo a observar este pegamento deficiente yanalizar sus posibles aplicaciones. Descubrió quepodía ser útil para pegar y despegar varias veces,sin dañar la superficie donde se ponía. Fue elprimero en utilizarlo para engomar papeles queadhería en su libro de salmos, para marcar lascanciones cuando iba a la iglesia.14


Isaac Newton, gravedad.Camino al NobelLos plásticos tradicionales (polímeros), tienen lapropiedad de ser aislantes de la corriente eléctricay por eso se utilizan para recubrir cables eléctricos,y en piezas de equipos eléctricos y electrónicoscomo enchufes, teclados de computadores, mangosde las planchas, los tableros de circuitos, einterruptores, etc.<strong>En</strong> 1977, en el Instituto Tecnológico de Tokio, unestudiante de química dirigido por el doctor HidekiShirakawa, tuvo la “buena mala suerte” de equivocarseen la cantidad de catalizador (yodo) que agregaba auna reacción de síntesis de un polímero, utilizandomil veces más de dicho catalizador. El resultado deeste “accidente” es hoy un polímero que conocemoscomo poliacetileno, que a diferencia de los polímerostradicionales tiene una conductividad eléctrica milmillones de veces mayor que la esperada y demagnitudes comparables a la de los metales.¿Se imaginan las posibles aplicaciones? Gracias aeste descubrimiento enteramente accidental, loscientíficos Shirakawa, MacDiarmid y Heeger ganaronel Premio Nobel de Química en el año 2001.Un accidente puedellevar a un grandescubrimiento yéste, a un granimpacto en lasociedad, sisabemos observar yaprender denuestros errores.Para observar en ciencia:Para saber más:• Observar con un propósito definido.• Usar todos los sentidos.• Ejercer el espíritu de búsqueda al observar.• Sacar conclusiones de lo observado.Fleming y penicilinahttp://www.vi-e.cl/internas/sabias/penicilina.htm: relato ameno de cómo ocurrieron los hechos.http://www.biografiasyvidas.com/monografia/fleming/penicilina.htm: biografía, fotografías, videos, cronologíaPoliacetilenowww.cinv<strong>esta</strong>v.mx/publicaciones/avayper/enefeb/NOBEL%20QUIMICA.pdf: Plásticos que conducen la electricidad.15www.explora.cl


Agenda EXPLORA septiembre-diciembre 2006QuéDóndeCuándoExposición 6 Sentidos para la Vida Colegio Antonio Hermida 1 al 12 septiembreFabres N° 171, PeñalolénEstación Baquedano,Metro de SantiagoCasa Central Universidadde TalcaMuseo Regional de RancaguaMás Información en: www.explora.clCoordinadores Regionales: www.explora.cl/exec/explora/memoria.e314 al 28 septiembre2 al 8 octubre18 al 22 octubreExposición Mundo Microscópico Auditorio Aeródromo Teniente 8 al 24 septiembreVidal, CoyhaiqueExposición Juegos, Estrategias La Serena 26 septiembre al 19 octubrey Azares de la VidaExposición Mundo Microscópico Punta Arenas 5 al 28 octubreExposición Nuevos Materiales Edificio de Extensión, 3 al 15 octubreBiblioteca de SantiagoExposición Juegos, Estrategias Valparaíso 25 octubre al 17 noviembrey Azares de la VidaI Congreso Científico Escolar Casa Central, Universidad 27 octubreEXPLORA Región Metropolitanade ChileVII Congreso Nacional Científico Universidad Católica del Norte, 16 al 18 noviembreEscolar EXPLORACoquimboExposición Juegos, Estrategias Rancagua 23 noviembre al 17 diciembrey Azares de la VidaPara suscribirse anuestro Boletín ocambiar sus datos,complete este cupón yenvíelo por fax o e-mail.Le solicitamos ademásdivulgar <strong>esta</strong> fichaentre sus colegas (elcupón puede serfotocopiado).Ficha de suscripciónNombre...........................................................................................................................................Profesión.......................................................................................................................................Cargo......................................................................................................................................................Institución....................................................................................................................................Dirección particular............................................................................................................................Ciudad.................................................................... Región..............................................................Teléfono...........................................................Fax............................................................................E-mail.................................................................................................................................................ISSN 0717-3547Programa EXPLORA-CONICYTBernarda Morin 566, ProvidenciaSantiago, ChileTeléfonos: (56-2) 365-4573 | 365-4576Fax: (56-2) 655-1386E-mail: explora@conicyt.clImágenes: Archivo ExploraDiseño Portada: Proyectos CorporativosDiseño y producción: K-DiseñoImpresión: OgramaBoletín N°2915.000 ejemplaresSe autoriza su reproducción para finesno comerciales.www.explora.cl

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