Arxiu del mes: abril 2018

Rates i reines

divendres, 27/04/2018

M’ha fet gràcia la notícia de la presència de rates de laboratori per la plaça Catalunya de Barcelona. Tot i que no està del tot clar si efectivament són de laboratori o d’algú que les tenia com a mascotes o ves a saber. El cas és que hi ha una colònia incipient de rates albines però que l’ajuntament ja ha iniciat la campanya anual d’eliminació de plagues, de manera que no haurien d’estar gaire més temps.

Això m’ha recordat un vell post de la primera etapa del Centpeus que anava sobre l’origen de les rates blanques de laboratori i quin paper hi va tenir la reina Victòria en tot plegat. Potser és un dia adient per repescar-lo i refrescar-lo:

.

A principis del segle XVIII estava passant un fet interessant a Europa. La població de rates, que històricament havia sigut de rates negres Rattus rattus anava sent substituïda per una altra espècie de rates, la rata comuna (o rata marró) Rattus norvegicus. Aquestes nouvingudes provinents de l’Àsia eren més adaptables que les rates originals i van començar a proliferar amb molt èxit. Això va fer que esdevinguessin un problema fins i tot pels europeus d’aquells temps, acostumats a viure en condicions higièniques discutibles.

De fet, la població de rates va créixer tant que a Anglaterra, per tal de controlar-ne l’excés, es va crear un nou ofici: el de caçador de rates. I, com no podia ser d’altra manera, a palau hi havia el “Caçador de Rates Reial ” (Royal rat catcher).

Doncs bé, un d’aquests caçadors de rates reials es deia Jack Black i, a mitjans del segle XIX, treballava al servei de la Reina Victòria d’Anglaterra. En Jack Black, a més d’eliminar les rates, també en capturava de vives per un joc que tenia un cert èxit en aquells temps: Concursos de gossos caçadors de rates. Es tractava de deixar anar unes quantes rates en un tancat i veure quin gos en matava més en menys temps. Eren altres temps.

Però quan en Jack Black capturava rates amb alguna característica peculiar, les guardava per criar-les i vendre-les com animals de companyia. Això, que d’entrada ens pot fer angunia, no és tant estrany. Encara avui hi ha llocs on les rates es venen junt amb ratolins, hàmsters, conills o tortugues com animals de companyia. Quan porten unes quantes generacions en captivitat tenen un comportament molt diferent de les rates de claveguera. De fet, actualment hi ha associacions de criadors de rates i ratolins igual que n’hi ha altres de peixos d’aquari o d’ocells.

Doncs en aquell temps, sembla que a les dames de palau els feia molta gràcia disposar d’una gàbia amb un parell de rates de colors sorprenents, com ara albines, grogues o amb taques. Diuen que una de les clientes de Jack Black va ser l’escriptora Beattrix Potter, i una altra va ser la mateixa Reina Victòria.

Amb els anys, la moda de tenir rates com mascotes va anar minvant, però en aquell temps era un fet habitual. Per això, en Jack Black va vendre una partida de rates albines a una botiga de mascotes francesa. I resulta que, molt poc temps després, aquests distribuïdors d’animals van servir un grup de rates albines a un institut mèdic dels Estats Units. L’institut Wistar de Filadèlfia.

Aquest institut, que forma part de la Universitat de Pennsylvania, va començar a criar aquells animals, per fer experiments del que ara anomenem biomedicina. Les rates albines eren més dòcils que les salvatges i, a base de criar-les entre elles generació rere generació, van acabar per ser genèticament molt homogènies. Això feia que els experiments fossin més reproduïbles que si agafaves cada vegada un tipus de rata diferent.

Doncs aquella soca de rates ara es coneix com la “Rata Wistar” i va ser la primera soca ben establerta que es va fer servir per l’experimentació mèdica. Actualment les rates Wistar es poden trobar als laboratoris d’arreu del món. Després es van anar establint altres soques amb diferents característiques. Les rates Sprague-Dawley, les rates Lewis, les rates Zucker… que s’adapten millor a un tipus d’estudis o altres. Però les Wistar van ser les primeres.

Per això, quan veieu imatges de científics treballant amb unes rates blanques, és molt probable que siguin rates Wistar. Nosaltres mateixos les fem servir al laboratori. I això té la seva gràcia, perquè la propera vegada que agafi una rata tindré ben present que és descendent d’un d’aquells animals capturats per Jack Black al servei, ni més ni menys, que de sa Majestat la Reina Victòria d’Anglaterra.

No us la sabeu pelar solets?

dijous, 26/04/2018

No fer les coses de manera senzilla si la pots fer complicada  a un preu superior. Aquesta sembla ser la regla d’or d’algunes estratègies comercials que, quan hi penses un moment, te n’adones de com d’absurdes arriben a ser. Una de les mes evidents va formar part d’un fenomen viral fa un temps quan es va denunciar l’absurd de pelar fruita com les mandarines i vendre-la envasada en paquets o capses de plàstic.

La incoherència és evident. Es tracta de fruites que ja tenen la seva pròpia capa protectora que aïlla l’interior de l’exterior de manera extremadament eficient. Quina necessitat hi ha de destinar esforços i energia a treure aquesta capa i posar-hi un plàstic que faci exactament la mateixa funció? Doncs vendre més, ja que hi ha clients als que els fa mandra pelar una mandarina.

De veritat? Mandarines? No us la sabeu pelar solets?

Després ens indignem quan es parla dels residus que es generen, del cost del reciclatge o de com ens allunyem de la vida natural. Les taronges poden donar una miqueta més de feina, però si ni tan sols som capaços de pelar una simple i modesta mandarina ja podem tancar la boca i deixar de rondinar per com de malament està el planeta.

La pell dels fruits té el nom d’epicarpi (o exocarpi). És la capa més exterior del fruit. Les altres capes són el mesocarpi (la part que ens solem menjar) i l‘endocarpi (la capa que envolta la llavor de l’interior). L’epicarpi de les mandarines i dels cítrics en general és particularment gruixuda i està feta per capes i capes de cèl·lules que acaben cobertes per una fina capa de ceres que la mateixa planta fabrica. Aquestes tenen la funció d’impermeabilitzar i protegir i nomes queden uns pocs estomes per permetre l’intercanvi de gasos amb l’exterior.

Inicialment les cèl·lules de la pell fan fotosíntesi i tenen clorofil·la, que li dona el color verd que mantindran fins que madurin. En aquest procés de maduració, la clorofil·la es va substituint per xantofil·les o carotens i agafa el color groc o taronja, segons el cítric. Si ho pensem, no deixa de ser el mateix que passa amb les fulles. Primer son verdes i en un moment donat esdevenen de colors grocs i taronges. El gruix de la pell serà més o menys gran en funció dels nutrients que disposi la planta i amb això poden jugar els pagesos.

Tot plegat crea una barrera protectora realment eficient. No hi ha cap necessitat de retirar-la i substituir-la per una capa protectora plàstica. Absurditat humana al més alt nivell. En general tots volem que el planeta estigui millor, que es generin menys residus i que els contaminants ambientals es redueixin. Però si quan volem menjar una mandarina no podem fer ni l’esforç de pelar-nos-la solets és que som realment inútils.

Una nova estructura pel DNA

dimecres, 25/04/2018

Si ens parlen del DNA, el que ens ve al cap immediatament és la típica estructura de la doble hèlix. Les dues cadenes de nucleòtids unides entre sí per les interaccions complementaries entre les adenosines i les timines (T-A) i per les que hi ha entre citosines i guanines (C-G) ha esdevingut la icona de la biologia molecular. Però la natura sempre amaga sorpreses, i cada vegada està més clar que, malgrat que la doble hèlix és la forma majoritària, algunes regions del DNA poden estructurar-se d’altres maneres.

Justament una d’aquestes formes l’acaben de detectar a l’interior del nucli de les cèl·lules. És important que sigui dins el nucli perquè dins el tub d’assaig no és difícil fer que el DNA agafi formes d’allò més estrambòtiques. L’important és veure si en cèl·lules vives passa o no. I sembla que la resposta és que sí per algunes formes “exòtiques” de DNA.

No és que sigui cap DNA estrany. Simplement s’ha plegat de manera diferent i ja no forma la doble hèlix. L’anomenen “motiu intercalat” o i-motif  i és una mena de bucle en el que les unions estan intercalades de manera que es genera una mena de capsa. Difícil d’explicar, però una imatge val per mil paraules:

En realitat, aquesta no és la primera estructura complicada del DNA. Fa uns pocs anys se sap que hi ha una altre manera de plegar-se, denominada “G-quadruplex” que també crea una estructura tridimensional curiosa.

El cas és que sembla que això no és una simple curiositat sinó que forma part del funcionament del material genètic. Les estructures quàdruplex-G semblen més o menys estables, però els i-motif es fan i es desfan segons com estigui la cèl·lula d’activa o no. Potser aquest plegament actuï com una mena d’interruptor que posa en marxa diferents gens o que en modula el funcionament.  O potser hi hagi malalties causades per problemes al moment de formar aquests plegaments. Ja fa temps que sabem que la forma en la que el DNA es recargola en l’espai no és irrellevant.

És interessant ja que fins ara, era el RNA el que adoptava estructures estranyes, recargolades en l’espai tridimensional i que generava formes curioses. El DNA es veia com una molècula molt més rígida i amb menys possibilitats. Realment té més limitacions que el RNA, però potser ens havíem quedat en l’estructura més cridanera i havíem passat per alt les altres.  Molt probablement estem a l’inici d’un grapat de descobriments sobre maneres addicionals de regular el funcionament de les cèl·lules a través de la manera com la cadena del DNA es retorça sobre sí mateixa.

Nombres absurdament grans

dimarts , 24/04/2018

Una de les virtuts de les matemàtiques és que permet fer càlculs sobre conceptes abstractes. Això també és un dels motius que fan que siguin considerades tan complicades per molta gent. És senzilla l’aritmètica elemental, quan pots imaginar un nombre concret de “coses” que sumes, restes o multipliques, però com visualitzar la tendència al límit del valor d’una funció feta amb nombres irracionals?

El cas és que fins i tot amb els nombres senzills podem arribar a nivells que ja no té sentit referenciar-los a “coses”. Això passa, per exemple, amb nombres molt grans. I quan un matemàtic diu que és posa a parlar de nombres grans, és millor preparar-se per reptes intel·lectuals majúsculs. Per ells, els milions, bilions o trilions són nombres petits, senzills i poc interessants, no massa diferents del vint o el cinquanta.

Un nombre gran ben conegut és el googol. S’escriu 10^100 (deu elevat a cent) i seria un u seguit de cent zeros. Podeu dir que us ho imagineu, però no és veritat. Ningú te capacitat per imaginar un googol, entre altres coses perquè és una xifra tan gran que no hi ha res que mesuri un googol. Ni l’edat de l’univers expressada en segons (10^18), ni el nombre d’àtoms que hi ha a tot l’univers arriben (10^81), ni de lluny, a mesurar un googol.

Però això dels exponents és llaminer i posats a fer podem imaginar un número encara més gran. (insisteixo: podem imaginar el número, però no el concepte). El googolplex és defineix com deu elevat a un googol (10^10^100) i, òbviament, podríem pensar que és un número absurd en el sentit d’absurdament gran.

La clau és deixar de pensaren “coses”. Els números permeten mesurar o catalogar conceptes, operacions, possibilitats…i aleshores, aquests números tan extraordinàriament grans ja guanyen sentit. Per exemple, el nombre de possibles partides d’escacs diferents és superior a un googol. El mateix passa amb el nombre d’estats quàntics de totes les partícules de l’univers. Coses que ja s’allunyen molt de l’experiència habitual, però que els matemàtics poden calcular i tenen nombres per fer-ho.

I si ens fiquem en abstraccions totals, arribem a nombres ridículament grans. Nombres que deixen al googolplex com una broma diminuta. En base a determinats càlculs referents als nombres primers, la hipòtesi de Riemann i algunes funcions que només entenen els entesos, el matemàtic sud-africà Stamley Skewes va demostrar que alguna cosa està relacionada amb el nombre 10^10^10^964, conegut com el “segon nombre de Skewes”. Dic “alguna cosa” simplement perquè soc incapaç d’entendre’n els detalls, encara que puc copsar la magnitud del nombre que fa servir.

Però encara n’hi ha de més grans. El nombre de Graham és tan enorme que ni tant sols fent servir exponents podríem escriure’l. Cal un sistema nou de notació per, simplement, escriure’l. Si el simple intent d’escriure el nom del nombre resulta vertiginós (calen més exponents que volums de Planck hi ha a l’univers) com ha de ser el nombre? De nou, no té cap sentit pensar en coses sinó en conceptes totalment abstractes relacionats amb la mateixa essència de la matemàtica. Fites que els exploradors dels nombres poden identificar i que als que no som del camp ens permeten intuir com de fascinant ha de ser l’univers abstracte per on es mouen. Malgrat que els conceptes se m’escapen, el simple fet de pensar que els humans podem arribar a aquests nivells d’abstracció matemàtica és com per estar una mica satisfet del nostre intel·lecte.

Un drac groc per Sant Jordi

dilluns, 23/04/2018

Hi ha un dia a l’any en que tot és mes maco, més brillant, més alegre… Per complicades, injustes i absurdes que siguin les circumstàncies que ens envoltin, quan arriba Sant Jordi, tot es fa una mica menys fosc. D’altra banda, l’animal per excel·lència del dia és el drac. Una bestia magnífica que no s’hauria de matar en cap cas.

Un detall interessant del que es diu sobre els dracs és la pell coberta d’escates. És un dels detalls que fan que aquestes criatures s’agrupin amb els rèptils, tot i que potser la classe dinosauria li escauria millor. És fàcil notar que el més freqüent és representar-los amb tonalitats fosques siguin negres, grises, marrons o verdoses. Però en realitat no hi ha cap motiu per triar aquesta paleta de colors, més enllà del interès en fer-los tan amenaçadors com sigui possible.

Si els dracs tinguessin escates, podríem imaginar que no serien gaire diferents de les dels rèptils; làmines generades a l’epidermis amb funció protectora i termoreguladora. Molts organismes en tenen i les podem trobar de molts colors. Per algun motiu, aquest any jo triaria un drac amb les escates grogues.

No seria difícil ja que efectivament podem trobar diferents tipus de rèptils que tenen aquest color, total o parcialment. La clau és el tipus de cèl·lules carregades de pigment que es situen majoritàriament a l’escata. Les més conegudes són els melanòcits, rics en melanina, que es de color fosc (negre o marró). Però hi ha altres tipus de cèl·lules que poden generar altres tonalitats. Per exemple, unes cèl·lules anomenades guanòfors confereixen colors blaus metàl·lics. Els alòfors generen tons vermellosos o violetes i, els que ens interessen són els lipòfors, de color groc.

El motiu és que acumulen una bona quantitat de pigments de la família dels carotenoides o de las pteridines. D’aquestes molècules n’hi ha més de dues-centes amb unes tonalitats que van del vermell fins al groc. De manera que només caldria triar un drac amb una bona quantitat de lipòfors rics en pigments grocs per gaudir de l’espectacle d’un drac groc volant en llibertat per sobre d’un territori ple de llibres i roses.

En tot cas, avui és Sant Jordi, de manera que regaleu llibres i roses, estimeu-vos, passegeu, gaudiu de l’ambient i mireu de ser feliços. Després de tot, és un dels dies més macos de l’any!

 (I seguint la tradició, aquest any estaré amb en Salvador Macip per si voleu que us signem algun exemplar del llibre que hem fet a quatre mans. “100 preguntes sobre el càncer”.)

La ciència a Sant Esteve de les Roures

divendres, 20/04/2018

No hi ha dubte que l’indret de moda d’aquests dies és la bonica vila de Sant Esteve de les Roures. Amb un origen més que rellevant, ha esdevingut el poble més famós de la xarxa, especialment a Twitter. Primer va sorgir el compte de l’ajuntament, però ben aviat s’hi van anar afegint els diferents serveis i associacions que qualsevol poble com cal ha de disposar. Això inclou des de l’hospital o el servei d’escombraries fins a pistes de tenis, partits polítics o colla castellera.

Però m’ha semblat interessant veure com la ciència també ha fet aparició a Sant Esteve de les Roures. I no de qualsevol manera sinó al màxim nivell. Sembla esperançador veure com es considera que un poble com cal no pot menys que tenir un important component de recerca i innovació en tots els camps.

Per exemple, Sant Esteve de les Roures disposa d’una rellevant i prestigiosa Universitat (@unisedr), que segur que no te problemes amb els estudis de màster que ofereix. També hi ha una xarxa d’estudiants ERASMUS (@ERASMUSsedr) i una associació de químics (@QRoures). Naturalment també hi ha una universitat d’estiu (@UniSantEsteve). Aprofitant les sinergies generades per l’ambient acadèmic ha crescut un parc tecnològic (@CTSRoures) i, més enfocat a temes sanitaris, hi ha l’Hospital universitari (@Hosp_LesRoures) que en temes de salut i recerca biomèdica deu disposar de molts lligams amb el Laboratori de Biologia molecular (@LBMsedr) i amb el centre de control de malalties(@CDC_StEsteveDLR). Entre tots, tan aviat controlen una epidèmia de grip com una invasió de zombis infectats.

En temes de física, Sant Esteve de les Roures disposa ni més ni menys que d’un accelerador de partícules al centre de recerca en energia nuclear (@CERNsedr), un observatori astronòmic (@OA_SantEsteveR) per aprofitar la qualitat dels seus cels nocturns i, potser exagerant una mica, no un sinó tres centres d’exploració espacial (@CEspacial_SedR, @aese_roures, @OSSSA_SER) junt amb un centre de recerca de vida intel·ligent SETI (@SETI_SEstRoures). La passió dels esteverourencs per l’espai és innegable.

Pel que fa a medi ambient ja hi ha una oficina del canvi climàtic (@OCCSER1) i dos serveis meteorològics (@MeteoSER i @MeteoStRoures) que deuen seguir atentament els de l’associació ornitològica (@assoc_ornitSEDR). La recerca no ho justifica tot, de manera que també hi ha un centre de recerca en biologia i salut animal (@CREBISAsedr).

Potser encara sorgiran més equipaments científics, però més enllà del component humorístic, tot plegat fa pensar que potser sí que vivim en una societat que valora la ciència, o que vivim en una societat en la que els científics no estan aïllats del que passa al seu voltant. T’ho miris com t’ho miris, les dues coses són positives.

On són els insectes?

dijous, 19/04/2018

Quant fa que no sentiu el cant d’un grill, el brunzit de les abelles o l’irritant sorollet dels mosquits al voltant vostre? Hi ha una mica la percepció que cada vegada hi ha menys presencia de determinats tipus d’insectes tot i que és una percepció una mica difosa. Especialment si vius a ciutat i només ocasionalment pots anar al camp a gaudir de la natura. Les percepcions individuals són enganyoses i el que cal és obtenir dades per veure si efectivament, la vida natural cada vegada es més diferent de com la recordem de fa anys.

El cas és que a finals de l’any passat es va publicar un treball en el que uns investigadors van mostrar les dades obtingudes sobre com havia anat modificant-se el número d’insectes voladors al llarg dels anys. Havien dipositat trampes per capturar insectes voladors en diferents indrets de l’Europa central i així havien pogut calcular la quantitat total d’insectes al llarg de gairebé trenta anys!

La dada que han fet servir és curiosa. Massa total d’insectes. Quilos d’insectes capturats, per entendre’ns. No miraven si eren d’una espècie o altra, si hi havia el mateix nombre d’individus però eren més petits, si alguns disminuïen i altres augmentaven… Només la biomassa total. Però només amb això han pogut detectar que la disminució en trenta anys ha sigut propera al setanta cinc per cent!

Això és una xifra enorme i, si es confirma, ha de ser molt preocupant. Altres estudis ja indicaven una disminució en el nombre d’insectes d’altres llocs del planeta, però el valor de la disminució era menor. S’esmentaven xifres del voltant del quaranta per cent (cosa que també és molt inquietant!) i es pensava que afectava sobretot a les espècies menys abundants.

Un detall inquietant és que molts dels llocs de recollida d’insectes en aquest estudi eren situats en zones protegides, on s’esperaria que l’impacte de qualsevol fenomen sigui menor. Ja es dona per fet que al voltant de zones amb molta agricultura, l’efecte sobre la comunitat d’insectes serà més marcat, però en zones protegides?

I el problema no és, simplement, que hi haurà menys papallones pel camp i el paisatge serà menys bonic. El cas és que si hi ha menys insectes hi haurà menys aliment pels ocells, hi haurà menys pol·linització de moltes plantes, hi haurà menys degradació de la matèria orgànica, moltes xarxes tròfiques naturals quedaran afectades i al final rebrem tots.

Els autors especulen sobre la causa d’aquesta davallada, però no arriben a cap conclusió. L’efecte l’han observat per igual en diferents tipus de terrenys i en diferents èpoques de l’any, de manera que no serveixen explicacions “locals”. L’escalfament global tampoc sembla que sigui el sospitós directe. El canvi encara no és prou marcat i, en realitat, les condicions podrien fer que alguns tipus d’insectes en sortissin afavorits, al menys temporalment. De fet, la conclusió dels autors és que és urgent investigar per esbrinar la causa d’aquesta davallada.

Fa un temps que es parla molt de la desaparició de les abelles. Encara es discuteix la importància exacta del fenomen, les possibles causes i les conseqüències que tindria. Però potser de tant mirar les abelles ens estigui passant per alt el que succeeix amb la resta d’insectes voladors. I les conseqüències al final són igual de devastadores.

“Perduts a l’espai” i la congelació de l’aigua

dimecres, 18/04/2018

Doncs ja he vist la primera temporada de “Losts in space”, la nova versió de la antiga i entranyable sèrie “Perdidos en el espacio”, que de petit em feia riure i patir alhora. Per descomptat, ara està molt més ben feta, amb més enginy i els personatges molt actualitzats. Però no cal buscar-hi gaire més que un amable entreteniment amb naus espacials, robots i uns personatges que cada capítol sembla que s’han de morir un parell de vegades però que a l’últim moment es salven.

El que sí que cal és fer un exercici de l’anomenada “suspensió de la incredulitat”. És a dir, que has d’estar a disposat de donar per bones coses del tot inversemblants. Ara bé. Una vegada vista, ja puc entretenir-me a repassar els disbarats científics més divertits que hi surten.

Alerta spoiler (encara que molt poc rellevant)

Un dels que més gràcia em va fer va ser al primer capítol, gairebé tot dedicat a com salvar algú que s’ha quedat atrapat dins el gel d’una mena de llac que s’ha congelat. Imagineu la situació. Una nau s’estavella contra un planeta i ho fa justament sobre una gran gelera. Sembla que de resultes de l’impacte, el gel es fon, es genera una mena de petit llac i la nau s’enfonsa dins l’aigua. Per exigències del guió cal que algú nedi fins l’interior de la nau, reculli un aparell i torni a sortir. No és problema si tens vestits espacials. Si protegeixen de les condicions de l’espai, no hi haurà problemes dins l’aigua.

De manera que un dels protagonistes salta dins el llac, neda fins recollir el que busca… i sobtadament s’adona que l’aigua comença a convertir-se en gel. Intenta nedar ràpidament cap a la superfície en una cursa contra el gel que creix per tot arreu. Quasi ho aconsegueix però…

La trama segueix, però l’intrigant és el que ha passat amb el gel. Primer vaig pensar que havien passat un detall important per alt. Quan es gela un llac, comença a fer-ho per la superfície de l’aigua. No per totes bandes simultàniament i molt menys començant per sota! Si l’aigua està líquida, vol dir que està per sobre del punt de congelació i només quan la temperatura de l’aire baixa prou, es comença a congelar, però per la superfície. D’altra banda, el gel és, curiosament, un bon aïllant. Per això es gela la part superficial, però sota uns metres de gel l’aigua pot seguir líquida. Fins i tot quan hi ha temperatures àrtiques de desenes de graus sota zero, només es pot formar una capa de gel comparativament prima.

Si, com passa a la ficció, l’aigua es comença a congelar directament a vint metres sota l’aigua, la temperatura de l’exterior hauria de ser extraordinàriament baixa! Cosa que mataria congelats als familiars que esperen fora cridant desesperats. Però no. Ells segueixen amb els abrics descordats i la cara descoberta.

Semblava un error garrafal. Temperatura prou baixa per congelar un llac sencer fins a quinze metres de fondària i de manera quasi instantània, però alguns dels protagonistes segueixen tan tranquils mirant-s’ho des de la vora de l’aigua.

Aleshores se m’ha acudit una altra explicació. De vegades es pot aconseguir que l’aigua d’una ampolla es congeli tota quasi de cop. El que cal és tenir aigua relativament pura i refredar-la molt per sota del punt de congelació. Mentre no es mogui res l‘aigua segueix líquida, però si li donem un copet, comença a formar-se el gel de manera imparables i en pocs segons s’ha transformat tot en un bloc sòlid.  La gràcia és que per formar-se el gel, les molècules d’aigua s’han de reordenar. Això requereix un xic d’energia i si tot està en repòs la reacció de congelació no arrenca. Amb el cop, o tirant dins l’aigua alguna cosa, agitem les molècules i permetem que comenci el procés de formació dels cristalls

Aplicat a la sèrie, podria ser que l’aigua del llac dels protagonistes estigués sota el punt de congelació. Si fos així, sí que podria començar a congelar per sota i, de fet, per tot arreu. Cal dir que la velocitat a la que el gel es va formant és bastant correcte i molt adequada per generar una escena de tensió amb algú nedant en una cursa contra el gel en formació.

L’error aleshores és que el procés de congelació hauria d’haver-se iniciat al mateix moment d’entrar a l’aigua saltant des de la superfície ja que això hauria trencat l’estabilitat necessària per mantenir aturada la formació de cristalls. Però vinga! També puc imaginar que en aquell planeta hi ha un alga microscòpica que genera una proteïna que modifica la velocitat d’inici de la formació del gel en situacions de sobrerefredament. Després de tot, és ciència ficció, no? Aleshores l’únic que grinyolaria és que els protagonistes, científics super-espavilats, no notin res d’estrany en tot plegat. Però ja se sap que les exigències del guió sovint fan que a les ficcions la gent actuï de manera una mica absurda.

La química de l’adhesiu

dimarts , 17/04/2018

Es trenca alguna cosa i, si no tens intenció de comprar-ne una de nova, el més pràctic acostuma a ser buscar una mica d’adhesiu i enganxar les parts trencades. Els adhesius ja son un producte habitual a tot arreu i entre ells destaca un dels més efectius: el cianocrilat. El que coneixem com superglue, que enganxa molt bé i molt de pressa. Tant, que cal vigilar com el manipules si no vols acabar amb els dits enganxats entre ells o a qualsevol objecte.

El cianocrilat el va inventar l’any 1949 Dr Harry Coover, treballant als laboratoris de l’empresa Kodak quan intentaven fabricar nous plàstics transparents. Van considerar que no era útil perquè s’enganxava massa a tot arreu i ho van deixar estar. Anys després, el mateix Coover va tornar a insistir amb el cianocrilat, en aquest cas intentant fabricar polímers per diferents parts dels avions. Un estudiant va intentar mesurar la puresa de la mostra amb un espectròmetre i es va trobar que parts de l’aparell s’havien quedat enganxades i l’aparell mateix inutilitzat. En un moment d’inspiració es van adonar que no havien perdut un aparell de laboratori molt car sinó que havien guanyat un adhesiu extraordinàriament eficient.

La reacció química clau en tot això és curiosament senzilla, malgrat que les fórmules semblin complicades. La molècula de cianocrilat té un enllaç doble molt sensible a la reacció amb altres molècules que li cedeixin electrons. Una d’aquestes és l’aigua, l’H2O de tota la vida que sempre està en una petita quantitat dissociada en H+ i OH-. Aquest últim, anomenat radical hidroxil, té un símbol (-) indicant que li sobra un electró i que el cedirà gustosament a qualsevol molècula que li reclami.

Quan el cianocrilat es troba a l’aire lliure la mateixa humitat de l’aire conté prou grups hidroxil per iniciar la reacció. La gràcia és que quan reacciona amb la molècula de cianocrilat, hi ha un canvi que fa que un altre extrem de la molècula es quedi amb un electró sobrant (per això es pinta amb un (-) en un costat). I aquest electró pot reaccionar amb una altra molècula de cianocrilat, que s’hi unirà i que es quedarà amb un electró de més a l’extrem, que pot reaccionar amb una altra molècula i….

De manera que ràpidament el que eren un grapat de molècules solitàries acaben formant una cadena fortament unida. El resultat és que el que era líquid passa a ser sòlid molt de pressa. Per cert, als dits, la mica d’humitat de la suor fa que encara vagi més ràpid ja que activa moltes més molècules. I la reacció és exotèrmica, cosa que vol dir que allibera una mica de calor. No massa, però prou com per notar-ho.

S’ha dit que cal vigilar perquè si es posa cianocrilat al cotó es pot inflamar. La cosa és una mica exagerada, però sí que s’escalfa molt. El motiu és que el cotó (o el paper) és fet de cel·lulosa, i la molècula de cel·lulosa conté molts grups amb electrons sobrants, Això fa que iniciï moltes reaccions amb el cianocrilat molt de pressa. Si hi poses un termòmetre pots veure que la temperatura augmenta uns deu graus. Notable, però lluny del punt d’ignició. De vegades es pot veure una mica de fum, però és el mateix cianocrilat que s’evapora per sobre dels cinquanta graus. Millor no inhalar-ho!

Ah! I si quedeu amb els dits enganxats, el que toca és buscar acetona per desfer el polímer. La mateixa acetona que es fa servir per treure l’esmalt d’ungles serveix. En canvi si el que s’ha quedat enganxat son les parpelles o la zona del voltant dels ulls el millor és no complicar-se la vida i anar immediatament al metge!

Sense gluten, però…

dilluns, 16/04/2018

Passar per alt un tema important és un error que hauríem d’intentar no cometre. Però exagerar un tema important fins arribar a l’absurd tampoc és una bona idea. La banalització i els estirabots fan que deixem de prendre’ns seriosament les coses i algunes campanyes de publicitat poden afavorir aquesta banalització.

La primera sorpresa me la vaig portar en topar amb un anunci de xampú sense gluten. De fet era sense moltes altres coses, però la que em va cridar l’atenció va ser el gluten. El tema és que el gluten provoca importants problemes a les persones que pateixen celiaquia i per això és important que s’assegurin que el que mengen no inclou aquest component. És complicat perquè el gluten és una proteïna que forma part de les llavors de molts cereals, com el blat, l’ordi o la civada, que son components molt importants de les dietes actuals.

De manera que el que han d’evitar les persones celíaques és ingerir el gluten. El problema, malgrat ser més complex del que sovint es pensa, es desencadena quan la gliadina (un dels components del gluten) arriba a l’intestí i reacciona amb els limfòcits que hi ha instal·lats allà. Això posa en marxa una reacció immunològica que danya el budell i provoca la majoria de símptomes associats a la malaltia. És important destacar que no és una al·lèrgia sinó una malaltia autoimmune. S’assemblen, però no són el mateix.

Aleshores arribem al xampú i et preguntes per quin motiu és rellevant que sigui sense gluten. El xampú es posa al cabell, no es menja. En alguns productes, com ara un pintallavis, sí que podria tenir sentit vigilar que no tinguin gluten ja que es diposita als llavis, que es podrien considerar el punt d’inici del sistema digestiu. Però els cabells?

Si ens posem molt puristes, podríem pensar que és per si algú molt i molt sensible al gluten se n’empassés algunes gotes inadvertidament mentre es renta el cap. En la mateix línia estaria el cas de les cremes protectores solars sense gluten. Tampoc és un producte que t’hagis de menjar. Potser resultin útils si algú amb celiaquia es menja a petons algú que s’ha posat molta crema solar amb gluten, però la situació hauria de ser molt exagerada. Sospito que en realitat només és per la moda d’etiquetar els productes com “lliures de coses dolentes”.

Cal dir que un dels possibles efectes de la celiaquia consisteix en una reacció a la pell anomenada dermatitis herpetiforme. Però no caiguem a la trampa. És una reacció que apareix a la pell però que es desencadena pel gluten a l’intestí. El gluten dipositat sobre la pell no fa res ni tan sols a les persones celíaques.

Però és que buscant, també he trobat anuncis de, per exemple, sal “sense gluten”. Es curiós que ho anunciïn ja que la sal no hauria de portar gluten ni cap proteïna de cap tipus. Hauria de ser un mineral fet sobretot de clorur sòdic i alguns altres tipus de sals en menors proporcions. Però gluten? És cert que hi ha sals particulars a les que els han afegit elements per donar sabors i aromes determinats i en aquests casos no està de més especificar-ho, però en la sal normal no té massa sentit. De nou, imagino que va en la línia d’aquella sal que s’anunciava lliure de transgènics.

I que dir de l’aigua sense gluten? El gluten pot estar present, ni que sigui en quantitats petites en moltes begudes. Un clàssic és la cervesa, que es fa a partir de grans de cereals i, per tant, hi poden quedar restes de gluten. Altres begudes porten diferent productes afegits, però per definició l’aigua no hauria de contenir res més que aigua i una petita proporció de sals minerals. Si porta més coses, ja no es pot considerar aigua sinó beguda d’algun altre tipus. Anunciar que l’aigua no té gluten és irrellevant. També podrien anunciar que no conté restes de bacteris extraterrestres criats a Mordor per mainaderes Uruk-ai.

Tot plegat només deu ser la moda de ressaltar que el teu producte no conté coses “dolentes” per vendre una suposada puresa superior. El problema és que al final venen la imatge que coses com el gluten son dolentes (quan únicament ho és per les persones amb celiaquia) i alhora banalitzen el problema. Per algú amb celiaquia un producte lliure de gluten ha de ser realment lliure de gluten. Ja hem vist amb el tema dels sucres que si comencem a posar etiquetes només com a reclam publicitari, el risc de no prendre’s prou seriosament el problema es fa molt present.