Volúmen 1, Número 1 Experimento del mes Científicos famosos Jugando con los polímeros Michael Faraday (1791-1867) ¿Qué son los polímeros? La palabra polímero deriva de la unión de “poli”, que quiere decir muchos, y “mero”, que quiere decir unidad. De esta forma polímero describe a una molécula que está formada de muchas unidades iguales, unidas una tras otra. También se conocen a los polímeros como macromoléculas, ya que son moléculas de gran tamaño. Los polímeros pueden ser naturales o sintéticos. De los polímeros naturales podemos mencionar al almidón, el cual es una gran cadena de moléculas de glucosa. La celulosa es otro polímero, que solo se diferencia del almidón, por la forma en que se unen las moléculas de glucosa. ¿Has jugado alguna vez con pelotas de tripa de coche?, las pelotas de tripa de coche son realmente pelotas de caucho natural. Los antiguos Mayas y Aztecas lo extraían del árbol de la Hevea, y lo utilizaron para hacer pelotas y botas impermeables. El nombre químico del caucho natural es poliisopreno, es decir, son cadenas largas de isopreno. Para que tenga mejores características se trata químicamente para formar un entrecruzamiento. Michael Faraday fue uno de los diez hijos de un herrero de Londres. Cuando a la edad de 14 años entró como aprendiz de un encuadernador únicamente había cursado los estudios primarios. Su patrono, extraordinariamente tolerante dados los hábitos de la época, le permitía leer los libros que tenía a su alcance en su comercio y así pudo educarse Faraday de modo autodidacta. En 1812 un cliente le dio a Faraday localidades para asistir a las conferencias impartidas por Humphrey Davy en la Royal Institution. Faraday tomó notas que después detalló cuidadosamente y reunió en un libro. Sus amigos le convencieron para que hiciera llegar dichas notas a Davy como apoyo a una petición para que le nombrase ayudante suyo. Faraday consiguió el puesto solicitado y comenzó así no sólo su prolífica carrera científica sino también su colaboración con Davy que, a la postre, resultó extraordinariamente fructífera. Poco después de conseguir dicha plaza, Faraday acompañó a Davy en el viaje que éste emprendió por toda Europa. Esta gira contribuyó en gran medida a ampliar la educación científica de Faraday y le brindó En el momento en que estés leyendo este artículo puede que te encuentres sentado o acostado en un polímero. Y si lo estás leyendo parado, lo más seguro es que estés la oportunidad de conocer a muchos científicos famosos. Estando en Florencia, Davy y Faraday tuvieron la ocasión de utilizar una gran lente perteneciente al Duque de Toscana para demostrar de forma categórica que el diamante es carbono puro, Continúa en pag. 2 una idea difícil de aceptar para muchos científicos de la época. Davy y Faraday utilizaron la lente para localizar los rayos solares sobre un diamante contenido en una ampolla llena de oxígeno puro. Transcurrida una hora, aproximadamente, el diamante comenzó a EN ESTE NÚMERO arder. Faraday escribió en su diario: «el diamante se iluminó brillantemente desprendiendo una luz escarlata y cuando se situó en 1 Experimento del mes la oscuridad continuó ardiendo durante unos cuatro minutos». 1 Científicos famosos Quemaron el diamante completamente y demostraron que la 3 Hoy en la historia de la ciencia 4 Astrolabio ampolla no contenía más que dióxido de carbono y el exceso de oxígeno que no había reaccionado. Continúa en pag. 3 Astrolabio 1 4 Ciencia Sin Fronteras Astrolabio 2 Continuación de pag 1 parado en un polímero. En fin, los polímeros están en todos lados. La ciencia de los polímeros ha dotado a la humanidad de una gran cantidad de moléculas que han hecho que nuestra vida sea más fácil, sino hasta salvarnos la vida, ya que el kevlar y el nomex, son los polímeros que se usan para fabricar los trajes que usan los pilotos de fórmula I. El kevlar es el material del que se hacen los chalecos antibalas. Uno de los experimentos o demostración que más le gusta a nuestro público de Ciencia Divertida, es la receta del famoso alquimista Mago Merlín. La receta de Merlín trata de la mezcla de “Mocos de vampiro” y “leche de cabra”. El resultado, una sustancia pegajosa y elástica, que algunos conocen con el nombre comercial de gak. Esta sustancia es en realidad un polímero, y a continuación veremos como hacer, jugar y aprender de los polímeros. Colorante: usa un colorante vegetal, de los que se usan en los pasteles. Vamos a explicar que fue lo que sucedió en nuestro experimento: Procedimiento: La goma esta compuesta de un polímero , el acetato de vinilo, La mejor forma de hacerlo es obteniendo primero dos soluciones. Solución A: Mezcla una parte de goma blanca con un parte de agua, así obtenemos una solución al 50% de goma. (1 taza de goma + 1 taza de agua, por ejemplo) Solución B: Mezcla en un litro de agua dos cucharadas soperas de Bórax. Agítalo hasta que se disuelva el bórax. Si tienes una balanza, mezcla 40 gramos de bórax en un litro de agua, así obtenemos una solución al 4% de bórax. Agrégale el colorante que desees. La goma escolar está formada de acetato de polivinilo, el cual es un polímero de cadena larga, pero que no tiene las características que nos interesan. Debemos de hacer un entrecruzamiento con el bórax. Materiales necesarios: Goma blanca escolar Bórax Agua Colorante Recipiente plásticos Cuchara sopera Bolsas plásticas con cierre Observaciones: Goma blanca: Puedes utilizar cualquier marca, pero algunas marcas dan consistencias diferentes. Experimenta con ellas y haz tus observaciones. Bórax: El nombre químico es tetraborato de sodio. Lo puedes obtener en empresas que vendan químicos a la industria, o en algunas farmacias del centro de la ciudad. Si no encuentras, puedes usar detergente que tenga bórax entre sus ingredientes. Finalmente: Agrega en un recipiente, o en la bolsa plástica, tres medidas de la solución A, y una medida de la solución B (Tres cucharadas de A y 1 cucharada de B, o 45 ml de A y 15 ml de B). Mézclalos con una cuchara, o con tus dedos, y rápidamente se forma esa sustancia pegajosa, suave y viscosa. La sustancia que haz hecho se conoce con el nombre de Gluep, es decir, polímero de goma. También se conoce con el nombre comercial de Gak. En Ciencia Divertida le decimos Mocos de Vampiro . Astrolabio 3 Muchas de estas moléculas unidas en cadena forman el PoliVinilAcetato. Al agregar el bórax, el borato hace un entrecruzamiento con el vinil acetato, Y al unirse muchas de las moléculas de borato con las del vinil acetato ó acetato de vinilo, se forma una red entrecruzada (crosslinking), el cual le da las característica a este producto final. Experimenta con los polímeros cambiando las cantidades que aparecen en este artículo y haz tus propias observaciones y deducciones. Guarda el polímero en la bolsa con cierre. HOY EN CIENCIA LA HISTORIA DE Continuación de pag. 1 LA En 1825 Faraday sustituyó a Davy como director de la Royal 1618, Johannes Kepler descubrió su ley harmónica que publicó en 5 volúmenes, Harmonice Mundi. En ella explora las analogías entre el sistema solar y las relaciones encontradas en las notas musicales, el cual fue una extensión de lo que Pitágoras describió como “La armonía de las esferas” Institution y su reputación comenzó pronto a rivalizar con la de Davy. Faraday fue el primero que consiguió licuar varios gases entre los que se encontraban el dióxido de carbono, el sulfuro de hidrógeno, el bromuro de hidrógeno y el cloro; descubrió el benceno y estableció su composición y fue también quien descubrió las leyes cuantitativas de la electrólisis. 1785, Benjamín Franklin inventa los lentes bifocales. Esto lo documenta en una carta enviada a un amigo donde le cuenta como resolvió el problema de andar con dos lentes y cambiarlos constantemente. “Solo tengo que bajar la vista y ya”. 1790, la Asamblea General de Francia decide crear el sistema decimal de medidas, el cual sería estable y simple. Las contribuciones de Faraday a la física fueron todavía más importantes. Así, encontró que el desplazamiento de un imán inducía una corriente eléctrica en un alambre. Faraday proporcionó tanto la base experimental como las ideas básicas de la teoría del electromagnetismo que fueron desarrolladas posteriormente por Maxwell. Albert Einstein llegó a afirmar que 1847, delegados de la convención nacional médica en Filadelfia, resuelven crear la Asociación Médica Americana. El doctor Nathaniel Chapman fue electo como primer presidente. los más grandes físicos de todas las épocas habían sido 1852, la teoría de la valencia fue anunciada por el químico inglés Sir Edward Frankland. La teoría establece que un átomo solo puede unirse con una limitada cantidad de otros átomos. un problema moral que todavía hoy sigue confundiendo a Galileo, Newton, Faraday y Maxwell. Sus creencias le permitieron resolver sin vacilación alguna 1860, El descubrimiento del elemento cesio fue anunciado por los químicos alemanes Robert Bunsen y Gustav Robert Kirchof, en la Academia de Científicos de Berlín. muchos científicos. Durante la guerra de Crimea, en la década de 1850, el gobierno británico. Le solicitó que encabezara una investigación encaminada a determinar la posibilidad de preparar grandes cantidades de gas tóxico para su empleo como arma química en los campos de batalla. Faraday, consciente de que el proyecto era factible, lo hizo fracasar al 1862, el relojero suizo Adolphe Nicole, patentó el cronógrafo, el cual era capaz de hacer divisiones entre segundos para eventos deportivos. negarse rotundamente a tener vinculación alguna con el mismo. El faradio (F) unidad de capacidad eléctrica, debe su nombre 1878, el nombre de Vaselina fue registrado como marca para la Jalea de Petróleo, desarrollada por el químico inglés Robert Chesebrough. El se interesó en el apogeo del petróleo y de casualidad encontró una sustancia pegajosa que taponaba sus bombas. Se encontró que esta era muy útil para tratar las quemaduras y cortaduras. 1883, Tomás Edison recibió varias patentes de sus inventos eléctricos. Entre ellas se encuentra “El diseño de la lámpara eléctrica incandescente”.(La bombilla) a Faraday y la constante de Faraday, F, es denominada así en su honor. No podemos dejar de mencionar el papel que representó Faraday en la divulgación de la ciencia. En 1826 inició sus famosas conferencias los viernes por la noche en el Instituto Real. Pronto le siguieron las conferencias de Navidad para los jóvenes (Christmas Lectures). Era un inspirado conferenciante, demostrador y sucesor de Sir Humphry Davy, que despertaba gran interés y entusiasmo entre el público. 1884, una patente para “escamas de cereal u hojuelas de cereal”, fue aplicada por el doctor John Harvey Kellog. El estaba tratando de desarrollar una dieta vegetariana para sus pacientes del hospital buscando un sustituto del pan. Al hervir el trigo, descubre que al templarse el trigo subía a la superficie en forma de “escama delgada”. Su hermano Will Keith Kellog, se dio cuenta del potencial comercial y, en 1906, funda la Battle Creek Toasted Corn Flake Co. El trabajo de este gran hombre, y principalmente su labor de divulgación, han sido la inspiración para que Ciencia Sin Fronteras, creara el show Ciencia Divertida y que el personaje principal sea el Doctor Demo (Julián Amorín), ya que las demostraciones científicas son la principal forma de enseñar ciencia. Continúa en pag. 4 . Astrolabio 4 Continuación de pag. 3 ¿PORQUÉ ASTROLABIO? El nombre de Astrolabio proviene de la palabra griega “Astro:, que significa estrella, y de la palabra “Labio”, el que busca. Por lo tanto, literalmente podríamos traducirlo por el Buscador de Estrellas. Fue Hiparco, aproximadamente en el año 150 AC, el primer astrónomo que, mediante la teoría de la proyección estereográfica, diseñó, lo que podríamos 1886, en la farmacia Jacob’s, en Atlanta ,Georgia, se vendía por primera vez al público una bebida suave, inventada por el farmacéutico John Stith Pemberton. Hasta 1905 la bebida fue promocionada como un “tónico para el cerebro y los nervios”. Esta contenía extracto de cocaína y de la nuez kola, rica en cafeína. Debido a estos dos compuestos, su contador, Frank Robinson le sugirió el uso de la dos “C”. Debido a su magnífica letra le debemos el ahora conocido logo de Coca-Cola. Asa Candler la introdujo al mercado mundial como “Coke”, después de comprarle la compañía a Pemberton. denominar el primer astrolabio. Es decir que este instrumento es el primer instrumento científico de la historia. Posteriormente el astrolabio dio paso a otros instrumentos de navegación como fue el sextante y el octante. 1893, Tomás Alva Edison llevó a cabo la primera presentación cinematográfica en el Departamento de Física del Instituto de Brooklyn, NY, usando el cinematógrafo que el mismo inventó. Cada rollo de película contenía 700 imágenes, cada una de las cuales se vía 1/92 de segundo. Este boletín tiene como objetivo ayudar al estudiante, profesor o padre de familia en la búsqueda de una mejor forma de aprender ciencia, así como el astrolabio orientó y fue guía de muchos, esperamos que este boletín llene este cometido. Si estás interesado en recibir este boletín por 1937, a las 7:25 de la noche, poco antes de aterrizar, el dirigible Hindenburg arde en llamas. El fuego se propagó rápido a través de sus 7 millones de pies cúbicos de hidrógeno. En 32 segundos se consumió el dirigible y murieron 36 personas. Durante años se culpó al hidrógeno del desastre, pero investigaciones actuales demuestran que la combustibilidad del tejido con que fue construído fue el factor primordial. correo electrónico, solo tienes que mandarnos un email con tus datos: Nombre, ocupación, teléfono. estudiante: grado que cursas y nombre del Si eres colegio. Coloca en el “Asunto/Subject”: Suscripción Astrolabio. Apoya la educación científica patrocinando una sección del boletín. Contácta a Ciencia Sin Fronteras. Astrolabio es una publicación gratuita. 1953, Stanley Miller demuestra la síntesis de aminoácidos bajo condiciones parecidas a la atmósfera primitiva de la tierra. Miller aplicó una descarga eléctrica a una mezcla de metano, amoníaco, agua e hidrógeno, dando como resultado aminoácidos, hidroxiácidos y urea. Estos compuesto son de mucha significancia para la bioquímica y el comienzo del estudio moderno para entender el origen de la vida en la tierra. . Ciencia Sin Fronteras 3a. avenida 4-40 zona 2 Guatemala, Centroamérica, 01002 Tel: (502) 232-1120 e-mail: [email protected] Página Web: http://www.cienciasinfronteras.netfirms.com Astrolabio 5