Un grupo de científicos de la Universidad de Washington han construido un novedoso transistor que utiliza protones en vez de electrones, creando una pieza clave en la interacción hombre-máquina. Este estudio aparece publicado esta semana en la revista Nature Communications.

Actualmente las investigaciones se centran en dipositivos capaces de conectarse con diferentes procesos del ser humano, como sensores biológicos o prótesis, pero que se comunican utilizando electrones (partículas con carga negativa) en vez de protones (átomos de hidrógeno con una única carga positiva en su núcleo) o iones, que es lo que utilizan los seres vivos.

"Así que siempre está este reto en la interfaz: ¿cómo traducir una señal electrónica en una señal iónica o viceversa?", afirma Marco Rolandi, autor de la investigación y profesor de la Universidad de Washington. "Hemos encontrado un biomaterial que es muy bueno para la conducción de protones, y permite la posibilidad de interactuar con los sistemas vivos".

En nuestro cuerpo, los protones juegan un papel clave en la transferencia de energía biológica. Los iones abren y cierran canales en la membrana celular y permiten el bombeo de partículas dentro y fuera de la célula. Además, tanto animales como seres humanos emplean iones para flexionar sus músculos y para transmitir las señales del cerebro. Así, una máquina compatible con este sistema podría en un futuro controlar algunos de estos procesos a partir de un flujo de protones.

Un primer paso hacia esta utopía de control es el desarrollo de un transistor capaz de enviar una corriente de protones. Este prototipo, de unas 5 micras de ancho, es un transistor de efecto de campo (FET) que incluye tres terminales: una puerta, un drenador y una fuente para la corriente.

Existen una ingente cantidad de aplicaciones para este dispositivo pero la más inmediata sería la detección de células en un laboratorio. El protipo actual está formado por una base de silicio, por lo que no podría ser utilizado en un cuerpo humano. Sin emabrgo, una versión biocompatible podría ser implantada directamente en los seres vivos en un futuro, para monitorizar o incluso controlar, algunos procesos biológicos.

Vía | Universidad de Washington

Y siguiendo la línea del anterior post, que seguro que hará las delicias de los psycokillers pero espantará a los hematofóbicos, voy a intentar quitaros la espinilla de que somos tan, tan insignificantes.

Según con qué nos comparemos, somos criaturas descomunalmente gigantescas.

Supongamos, a efectos comparativos, que el ser humano tenga forma esférica y más o menos un metro de diámetro. Podéis imaginaros una persona en cuclillas. O que sois un personaje de videojuego de los ´80.

El tamaño de una célula es al de una persona como el de ésta al de Rhode Island (tiene 4.000 kilómetros cuadrados).

Un virus es a una persona como una persona a la Tierra.

Un átomo es a una persona como ésta a la órbita de la Tierra alrededor del Sol.

Un protón es a una persona como una persona a la distancia a Alfa Centauri. Recordaros que Alfa Centauri se encuentra a 4,36 años luz de distancia.

Espero que ahora os sintáis todos un poco menos insignificantes.

Científicos de la Universidad de Pittsburgh y de la Universidad Carnegie Mellon anunciaron hace un par de días que en el curso de sus investigaciones en el detector del acelerador de partículas Fermilab (CDF) descubrieron la existencia de dos nuevas partículas subatómicas previstas en la teoría pero de cuya existencia real no se tenían noticias hasta este momento.

Las partículas, denominadas sigma sub b y, al igual que los protones y los neutrones, están formados por tres quarks, por lo que se encuadran dentro del grupo de los bariones. Ambos tienen más de seis veces la masa de un protón.

Existen seis tipos de quarks: up, down, strange, charm, bottom y top (u, d, s, c, b y t, respectivamente). Los dos tipos de bariones descubiertos por el CDF tienen la estructura u-u-b y d-d-b, mientras que los protones están formados por u-u-d y los neutrones por d-d-u. La vida de las "nuevas" partículas es extremadamente corta, minúsculas fracciones de segundo.

En las instalaciones del Fermilab, el acelerador de partículas más importante del mundo, se intentan recrear las condiciones de la materia previas al big bang, creando materia exótica, a la que pertenecen las partículas sigma sub b. A diferencia de la materia actual, que sólo contiene quarks u y d, en la exótica están presentes también los otros tipos.

En sus experimentos, el CDF identificó 103 partículas u-u-b, o sigma sub b con carga positiva, y 134 d-d-b, o sigma sub b con carga negativa. Para esto fueron necesarios cientos de miles de millones de colisiones entre protones y antiprotones a lo largo de cinco años.

Según la presentación del físico Petar Maksimovic, de la Universidad Johns Hopkins, que los dos tipos de partículas sigma sub b presentan dos combinaciones de spin: J=1/2 y J=3/2, lo que confirma la teoría de la existencia de un estado basal y un estado excitado.

La teoría de los quarks postula seis tipos diferentes de bariones con un quark bottom y spin J=3/2, como se puede ver en el gráfico que reproducimos a continuación. Con el experimento del CDF ya conocemos a dos de esos bariones.

Vía | Physorg Más información | Nota de prensa de la Universidad de Pittsburgh Más información | Quark en Wikipedia En Genciencia | Descubierta la velocidad de oscilación de una partícula subatómica