por José Angel Martín Gago
09 Junio 2014

del Sitio Web ElMundo

Versión original en ingles

 


 

José Angel Martín Gago es Investigador científico del Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC)

 

 


 


Orion, una de las zonas de formación estelar

más cercana a la Tierra.

ESA

 


Los villanos de las películas o comics de Marvel suelen adquirir sus superpoderes en un universo paralelo y, gracias a la mecánica cuántica y la bio-nanotecnología, los interiorizan para utilizarlos contra la sociedad.

 

Este argumento, en el que los extremos se tocan, no sólo es un recurso frecuente de la ciencia ficción sino que también es una idea que está en el espíritu de muchos investigadores y teorías científicas.

Uno de los objetos más grandes que existen en el cosmos son las nebulosas o nubes de polvo. Sin embargo, a pesar de que su tamaño es el de varios años luz (por ejemplo, la nebulosa entorno a la estrella supergigante Betelgeuse tiene un tamaño de unas 400 veces la distancia de la Tierra al Sol), están compuestas de elementos muy sencillos.

 

Esencialmente, las unidades básicas que las forman son grandes cantidades de hidrógeno, oxígeno, monóxido de carbono y, en menor medida, cientos de tipos de moléculas diferentes, como agua, amoniaco, alcoholes o azúcares.

 

Sin embargo, estas moléculas simples, formadas por muy pocos átomos, no son las únicas.

 

Los nuevos datos observacionales, provenientes tanto de nuevos y más potentes radiotelescopios como de los telescopios espaciales, muestran evidencias de la existencia tanto de moléculas más complejas como de nanopartículas.

 

Curiosamente, éstos son algunos de los elementos básicos de la nanotecnología. Un descubrimiento curioso ha sido realizado recientemente usando el telescopio Spitzer de la NASA.

 

En el curso de sus observaciones, un grupo de astrónomos encontraron, cerca de las estrellas "XX Ophiuchi" (distantes 6.500 años-luz de la Tierra), un elevado número de diminutas partículas sólidas, que resultaron estar compuestas por moléculas de C60.

 

 

El telescopio Espacial Spitzer de la NASA ha detectado la forma sólida

de 'buckyballs' en el espacio por primera vez.

(el buckminsterfullereno, buckybola o futboleno,

es una molécula de fullereno esférico

con la fórmula empírica C60),

Para formar una partícula sólida, los 'buckyballs' deben apilar juntos, como se ilustra en el concepto de este artista muestra los inicios del proceso.

 

Las partículas 'buckyball' fueron vistos alrededor de una estrella pequeña y caliente - un miembro de una pareja de estrellas, llamado XX Ophiuchi, situada a 6.500 años luz de la Tierra.

El descubrimiento implica que las pequeñas esferas de carbono son frecuentes en algunas regiones estelares del cosmos. A diferencia de un gas, un sólido es más densa, lo que requiere grandes cantidades de moléculas para formar.

El observatorio infrarrojo detectó primero 'buckyballs' como un gas en 2010, la primera vez que el material se observó alguna vez definitivamente en el espacio. Los 'buckyballs' están formadas por 60 átomos de carbono dispuestos en forma de esferas huecas que se asemejan a pelotas de fútbol.

 

También se parecen a las cúpulas geodésicas

del fallecido arquitecto Buckminster Fuller, de ahí su nombre (fullerenos).

 

 

Hasta ese momento, en el cosmos únicamente se habían encontrado fullerenos en fase gaseosa, siendo esta la primera vez que se observaba su existencia en el espacio en fase sólida.

 

Pero no solo es importante el hecho de su existencia, sino también el de su cantidad.

 

El número de fullerenos detectados fue tal que podría llenarse con ellos el equivalente a 10.000 montes Everest.

 

Además de los fullerenos descritos hasta el momento, también se han hallado en los alrededores de nebulosas planetarias evidencias de otros más complejos (por ejemplo, C240 conteniendo en su interior C60), moléculas que no se saben sintetizar en la Tierra de forma controlada.

Tenemos una concepción del espacio como vacío, pero en ese espacio vacío se asientan una infinidad de objetos nanométricos que lo recorren. El cosmos, y en particular las zonas alrededor de las estrellas moribundas, es una inmensa factoría de moléculas y de diversidad química.

 

El mecanismo que permite la formación de esta gran variedad es, a día de hoy, desconocido pues los datos provenientes de observaciones astronómicas son muy escasos y de difícil interpretación.

 

 

 


Un proyecto de 15 millones de euros

Para ayudar a entender los procesos que han dado lugar a esta gran variedad química, la Unión Europea ha concedido recientemente uno de los contratos denominados ERC-Synergy Grant dotado con 15 millones de euros para realizar, entre otras cosas, experimentos de simulación con técnicas de nanociencia que permitan comprender cómo se produce la formación del polvo cósmico.

 

Este proyecto, que combina lo más grande y lo más pequeño, se denomina NANOCOSMOS e involucra a dos grupos del CSIC y uno del CNRS (Francia).

 

Los investigadores integrantes del proyecto construirán varias cámaras de simulación en las que intentarán reproducir en un laboratorio la atmósfera que existe alrededor de algunas estrellas moribundas, pues es ahí donde se forman los granos de polvo interestelar y muchas de las moléculas.

 

Para avanzar en la comprensión del Universo, es importante dilucidar cómo se produce este proceso ya que estas nanopartículas, al cabo de millones de años, acaban formando parte de nuevas nubes interestelares donde nacerán estrellas y también planetas, algunos rocosos como la Tierra.

 

Por algo se dice que no somos más que "polvo de estrellas".

 

Las nuevas máquinas y dispositivos que se construyan no sólo nos ayudarán a comprender mejor el universo, sino que también a desarrollar nuevos materiales basados en los conceptos de la nanotecnología.

El Duende Verde, en su lucha contra Spiderman, decía:

"Yo, tu creación maestra brindándote lo que siempre has querido: poder, más allá de tus sueños más remotos".

Y es que el poder de estos imaginarios super-malvados parece ilimitado y dirigido a conjugar la energía del cosmos con la magia del mundo-nano para dominar la Tierra y subyugar a la sociedad.

 

Sin embargo, en los laboratorios y centros de investigación reales se trabaja para desvelar los enigmas de los extremos y que la sociedad adquiera el poder más importante: el de conocer mejor el universo en el que vivimos.