Opac o transparent, fotons i electrons

dimecres, 8/05/2019

Que fa que uns materials siguin transparents i uns altres opacs? La resposta simple és que uns deixen passar la llum a través seu i els altres no. Ja és això, és clar, però amb això només estem definint el concepte i no pas donant una explicació del perquè passa. Quin és el motiu que fa que uns materials permetin el pas de la llum a través seu i altres no ho facin?

Per entendre-ho cal baixar, com no!, al nivell dels àtoms. Recordem que cada àtom està fet per un nucli, amb protons i neutrons i un núvol d’electrons movent-se al seu voltant. L’important és que els electrons no estan situats de qualsevol manera sinó que ocupen uns indrets anomenats “orbitals” i que presenten diferents nivells d’energia. Com si fossin esglaons d’una escala, en la que pots estar en un esglaó o en el següent però no entremig, els electrons poden estar en un orbital o en altre depenent del nivell d’energia que tinguin, però no poden quedar-se entremig. Si no disposa de prou energia per saltar a un nivell superior, es queda en el que estava i punt.

L’energia per saltar la pot captar de moltes maneres i una és que se la transfereixi un fotó. Els fotons són les partícules lligades a l’electromagnetisme, tot l’electromagnetisme, incloent-hi la llum visible. I cada fotó portarà una quantitat concreta d’energia que depèn de la seva longitud d’ona o, cosa que és el mateix, del seu color. Els que veiem com blaus tenen més energia que els vermells i aquests més que els infrarojos. Els fotons ultraviolats en tenen més i els gamma encara més.

Doncs quan un fotó arriba a un determinat material pot topar amb un àtom (amb els electrons de l’àtom) i traspassar-li l’energia que porta. Si aquesta és prou perquè l’electró salti a un nivell superior el fotó s’esvairà, ja que la seva energia quedarà captada per l’electró situat en un nivell superior. Ara bé, si l’energia del fotó no és prou per permetre que l’electró arribi al següent nivell, doncs no passarà res. Recordem que l’electró no pot quedar a mig camí. El que passarà és que l’electró es quedarà on era i el fotó seguirà el seu camí.

En el primer cas parlarem d’un material opac. La llum no el pot travessar, ja que els fotons són captats pels electrons que aprofitaran aquesta energia per pujar de nivell. Com que tots seran captats, no sortiran fotons per l’altra banda. En canvi, en el segon cas tindrem un material transparent, ja que els electrons no captaran els fotons i aquests podran seguir el seu camí fins a sortir per l’altre costat. La llum travessarà el material sense ser absorbida.

Després ja venen els detalls. Si els fotons es desvien una mica del seu camí, si hi ha impureses de manera que alguns àtoms sí que tenen electrons que capten els fotons, si es capten els fotons de llum infraroja o els d’altres longituds d’ona… Però l’essència que defineix si un material serà transparent o opac a una determinada llum (a una radiació electromagnètica de determinada longitud d’ona) és, senzillament, si l’energia dels fotons coincideix amb la que necessiten els electrons per fer el salt.

Quin zoo tenim en ment?

dimarts , 7/05/2019

En el darrer ple de l’ajuntament es van aprovar un parell d’iniciatives que han de determinar el futur del zoològic de Barcelona. Un pla estratègic per determinar quin ha de ser el nou model de parc i una modificació de l’ordenança d’animals que promou un zoo més centrat en criteris conservacionistes. Algunes notícies expliquen que només es mantindran les espècies que posteriorment puguin ser reintroduïdes al seu hàbitat, de manera que el nombre d’espècies es reduiria molt considerablement.

El tema dels zoològics sempre ha generat una diversitat d’opinions i un seguit d’arguments relativament tendenciosos. Hi ha qui hi veu un centre dedicat a estudis científics, protecció d’espècies amenaçades i un indret on promoure la cultura ecològica, ja que és l’únic indret on la majoria d’habitants podran admirar els animals exposats. Altres hi veuen unes instal·lacions on s’empresonen animals en condicions més que discutibles, que aporten molt poc al coneixement científic i que serveixen com excusa per evitar promoure un coneixement real de la vida salvatge.

Confesso que envejo les persones que tenen sempre claríssima la seva postura i la defensen contra vent i marea.

Com sempre, el més probable és que la realitat estigui en un punt intermedi d’aquests dos extrems. Ens agradi o no, hi ha moltes espècies animals en les quals l’única esperança d’evitar l’extinció passa pels zoològics. D’altra banda, és innegable que hi ha moltíssims zoològics que tenen els animals en unes condicions que potser semblaven normals al segle XIX, però que avui en dia considerem del tot inacceptables.

Per descomptat que el zoològic, tots els zoològics, s’han d’anar adaptant als punts de vista ètics de les societats i als nous coneixements que tenim sobre el comportament dels animals. El que fa uns anys era una instal·lació modèlica ara pot estar totalment desfasada. Però la pregunta de base es manté. Quina finalitat volem donar als zoològics?

Un dels problemes que hi ha per respondre això (excepte aquells que tot ho tenen clar) és preveure com anirà l’estat dels ecosistemes on els animals haurien de viure. Difícilment podrem retornar els animals al seu estat salvatge si l’indret on vivien ha desaparegut. I el cas és que cada vegada van quedant menys indrets on la vida natural tingui oportunitat ja no de prosperar sinó simplement de sobreviure. El món està modificat pels humans en gairebé tota la seva extensió i aquesta és una tendència que no mostra senyals de disminuir.

Aleshores? Té sentit recloure espècies animals en recintes tancats, sabent que potser ja no podran tornar mai a ser lliures en un medi natural que, simplement, ja no existeix? Deixem que desapareguin i s’extingeixin perquè els zoos no ens semblen prou bonics i adequats pel que suposem que són les seves necessitats? Triem conservar els animalons bonics i deixem que s’extingeixin els lletjos? Si hem destruït el seu hàbitat, té sentit mantenir els animals tancats en aquests recintes?

És cert que encara no estem en aquest punt, però potser que hi anem pensant perquè no trigarem gaire. Tot just ahir es va anuncia que segons l’informe de biodiversitat de l’UNESCO hi ha més d’un milió d’espècies amenaçades d’extinció. Un problema que, per descomptat, només amb zoològics no resoldrem.

Mentrestant, però, ens toca mirar de disposar dels millors zoològics possibles.

La pesta treu el nas per Àsia

dilluns, 6/05/2019

El passat 27 d’abril va morir un home que feia un viatge per Mongòlia i tres dies després va fer-ho la seva esposa, tots dos per la mateixa causa. Una infecció de pesta bubònica contreta de resultes d’haver menjat els ronyons d’una marmota que havien capturat uns dies abans. Es veu que hi ha una tradició que afirma que menjar carn crua de marmota acabada de matar reforça la salut. Mira que jo sóc de tastar els menjars locals quan vaig de viatge i de fer cas de les tradicions, però això de la carn crua potser m’ho hauria pensat més de dues i tres vegades. En general intento menjar aliments que acabin de passar pel foc. Com que les víctimes eren d’aquella mateixa regió segurament ho van trobar més normal. En tot cas els detalls exactes encara no estan massa clars, però la conseqüència immediata va ser que calia posar en quarantena tothom que hagués estat en contacte amb aquests turistes els últims dies.

De manera que ara mateix hi ha centenars de turistes atrapats a la ciutat mongola de  Ölgii, a la frontera amb Rússia, esperant per assegurar que no hi ha més persones contagiades de pesta. És poc probable, ja que es tracta de la forma bubònica i no de la pneumònica, molt més contagiosa, però la pesta és d’aquelles coses amb les que no s’ha de jugar.

En realitat ara mateix no sembla que hi hagi perill d’un brot epidèmic. La pesta es pot tractar amb antibiòtics (de moment) i resulta improbable que les persones que es van contagiar transmetessin la malaltia als companys de viatge. Per infectar-se cal que el bacteri entri al teu cos, habitualment per picades de puça o, com en aquest cas, per ingerir carn que estava contaminada amb el bacteri. Estar al costat d’una persona amb pesta bubònica no fa gràcia però no és un risc enorme. En canvi  la forma pneumònica és molt més contagiosa, ja que afecta als pulmons i cada vegada que estosseguen van deixant anar microgotetes farcides de bacteris que els veïns poden inhalar.

A la web de l’OMS ni tan sols apareix, i pel que fa als brots epidèmics, tota l’atenció està centrada, com és normal, en el brot d’ebola del Congo, cada vegada més estès. De fet, ara mateix no hi ha cap alerta per pesta, tret de casos esporàdics que sempre van apareixent, i l’últim brot va tenir lloc a Madagascar l’any 2017, que va causar més de 2000 casos i 171 morts.

Però de moment els turistes atrapats a Ölgii han de prendre paciència i esperar les anàlisis i els controls que els facin. No hauria de ser massa temps, ja que després del contagi la malaltia va relativament ràpida i, vaja, les analítiques encara haurien de ser més ràpides. Pensant-hi un moment m’adono que l’únic motiu de preocupació seria si algú que també hagués menjat carn d’aquella marmota no estigui controlat per les autoritats de la zona i hagi agafat un avió cap a vés a saber on.

En tot cas entendreu que un cas de pesta, provinent d’una regió allunyada d’Àsia i desencadenat per un animaló com una marmota no podia sinó cridar-me molt l’atenció!

Olores el que jo oloro? Segurament no…

divendres, 3/05/2019

Hi ha olors que resulten agradables i altres que ens semblen molestes, potser per ser directament desagradables o per massa intenses. Però també hi ha olors que a uns ens agraden i a altres els desagraden. Hi ha qui li encanta l’olor de formatge i a altres ens tira enrere directament. En alguns casos deu ser per temes de costums o d’hàbits, però la genètica també hi té alguna cosa a dir. Sembla que no tots percebem les olors de la mateixa manera.

Com que els humans som animals eminentment visuals, és fàcil posar-nos a especular si la resta de gent percep els colors igual que nosaltres. Quan va sortir la polèmica del vestit que si era negre, gris, daurat o blau va quedar clar que no; no tots veiem el mon de la mateixa manera. En el cas de les olors passa una cosa similar, però hi pensem menys.

Doncs acaben de fer un estudi on un grup de voluntaris anava valorant diferents tipus d’olors i les catalogava com agradable o no i massa intensa o no. Tot seguit els van prendre mostres per analitzar el DNA corresponent a les quatre-centes proteïnes diferents que actuen com a receptors relacionats amb les olors per veure si apareixia algun patró.

El tema és complicat ja que diferents molècules poden activar més d’un receptor a les cèl·lules olfactives del nas. I diferents receptors poden ser activats per diferents molècules. Després hi ha neurones que s’encarreguen de processar la informació corresponent a les cèl·lules sensorials activades en resposta a la barreja de receptors activats i, finalment, apareix a la ment la percepció de la sensació olfactiva. Un procés molt complex i del que en sabem molt poca cosa encara.

De moment ja han vist que una simple mutació que alteri un únic receptor pot fer que la percepció de la olor es modifiqui de manera substancial. Com una melodia en la que un instrument toca en un to diferent. I com que entre les quatre-centes proteïnes tots devem tenir-ne alguna que presenti una o altre variant, segurament cap de nosaltres experimenta les olors exactament de la mateixa manera.

Altra cosa és que les diferències siguin molt marcades. En algunes persones potser sí però el més probable és que en general molts experimentem diferents variacions de la mateixa olor. Només en alguns casos hi haurà olors que alguns ens agraden i altres ens molesten no per costum o educació sinó per la base genètica que controla la fabricació dels nostres receptors olfactius. I és que, per exemple, depenent de la versió que tinguis del receptor OR11A1 notaràs que la remolatxa fa olor a verdura o a porqueria.

llum i inflamació

dijous, 2/05/2019

La vida ha evolucionat al planeta durant uns quants milers de milions d’anys i malgrat els canvis sempre es va mantenir un fet constant. La llum que hi havia era llum solar. Quan el Sol es ponia es feia fosc i, tret de la feble il·luminació de la Lluna, els organismes s’havien d’aguantar i esperar fins l’endemà. Per això tenim ben implementat dins cada una de les nostres cèl·lules un cicle de vint-i-quatre hores estretament lligat al ritme de llum-foscor diari.

Això va anar així fins que els humans vàrem aprendre a dominar la tecnologia. Primer de manera poc eficient, amb fogueres, torxes, espelmes i similar. Després bombetes i llums fluorescents. Ara ja ens hem independitzat del cicle de llum solar, encara que les nostres cèl·lules no s’hi acaben d’acostumar.

Però amb els llums fluorescents ha passat una cosa interessant. L’espectre d’emissió és molt diferent del de la llum solar. Els fotògrafs saben des de sempre que les imatges surten diferents quan estan il·luminades amb llum fluorescent, ja que mentre que l’espectre de la llum solar mostra una emissió més o menys similar a totes les longituds d’ona, la dels fluorescents emet molt poc pels extrems, les zones corresponents als blaus i als vermells.

Això sembla que també té conseqüències pel que fa als organismes. La majoria d’organismes detecten la llum que els arriba. Poden fer-ho pels ulls, és clar, però també per la pell o per detectors més o menys especialitzats. No pot ser d’altra manera, ja que havien de saber quan era de dia i quan de nit. No només per l’activitat de l’animal sinó també per adaptar la fisiologia. Per exemple, quan hi ha llum també arriba radiació UV, de manera que les cèl·lules s’han de posar a fabricar sistemes de defensa del DNA, antioxidants, i altres mecanismes que protegeixin del dany causat per la radiació. De nit en canvi, s’ho poden estalviar.

Doncs sembla que amb la il·luminació fluorescent aquests sistemes no acaben de respondre correctament i s’ha vist que la llum fluorescent genera una certa resposta inflamatòria en diferents organismes. Recordem que la inflamació és un sistema de defensa i es veu que s’activa en la pell, el fetge i el cervell quan s’il·lumina durant unes hores animals tan diferents com el peix zebra o els ratolins. Sota aquesta il·luminació es posen en marxa un grapat de gens relacionats amb inflamació i altres mecanismes de defensa. Una resposta molt útil quan és necessària, però potser una mica contraproduent si no fa falta.

Que es trobi una resposta similar en peixos i ratolins ja ens indica que es tracta d’un procés molt mantingut al llarg de l’evolució. Si has de viure al planeta Terra, t’has d’adaptar a les condicions que hi ha i si una resposta és útil els organismes no la deixen escapar fàcilment. Els investigadors han trobat alguna diferència entre peixos i ratolins però segurament és perquè uns són animals nocturns i els altres no. En tot cas, l’efecte de la llum artificial i particularment dels fluorescents pot ser més subtil del que ens pensàvem. Aprendre a fer servir la il·luminació amb seny pot ser una bona idea.

Virus al mar

dimarts , 30/04/2019

Si agafem una mica d’aigua de mar ens pot semblar transparent i neta, però tan bon punt l’observem al microscopi descobrim que és un microcosmos farcit de vida. Un litre d’aigua de mar pot contenir uns quants centenars de milions de bacteris de tota mena. També hi ha altres organismes microscòpics, però en quantitat són els bacteris els que s’emporten el primer premi… o no.

El problema és que amb un microscopi normal no podem veure els virus, massa petits per les tècniques normals. Ens caldria un microscopi electrònic i això resulta molt poc pràctic. Per això fins ara sabíem que de virus encara n’hi havia més, però només podíem fer estimacions de la quantitat i variabilitat de virus que hi ha al mar.

Però les coses canvien i ara ja disposem d’eines per esbrinar com anem de virus als mars amb una mica més de precisió. Una expedició oceanogràfica va anar recollint mostres d’aigua dels diferents mars i van analitzar el contingut de virus, no pas mirant al microscopi sinó analitzant el material genètic que podien obtenir. Ara mateix és més senzill analitzar el DNA que no pas mirar pel microscopi, de manera que anaven seqüenciant els DNAs que hi havia a les mostres d’aigua i després anaven posant en ordre les seqüències que trobaven. Així podien identificar els virus ja coneguts i grapats de virus nous que encara no hem vist mai, però dels que ja tenim la informació genètica.

I amb tot això han afegit uns 20.000 virus a la llista. Ara sabem que la quantitat de virus diferents que hi ha al mar és aclaparadora… i encara segueix sent una llista incompleta. Per exemple, només han inclòs els virus de DNA, però sabem que hi ha virus que fan servir RNA com a material genètic i, per motius metodològics, aquests no els han tingut en compte.

A part de fer més llarga la llista, també han pogut definir cinc zones ecològiques marines que agrupen ecosistemes de virus diferents. Unes als pols i les altres a les zones tropicals i a diferents fondàries. El motiu sembla ser la disponibilitat de bacteris, que també es reparteixen de manera diferent pels mars i que no deixen de ser la “presa” majoritària dels virus. Les condicions de llum, temperatura, salinitat i nutrients defineixen quin tipus de bacteris hi haurà i això condiciona la comunitat de virus que trobarem.

D’altra banda, aquest coneixement no límit a l’interès científic sinó que ens fa molta falta per poder saber com gestionar els sistemes de captació de CO2 per part del mar. Després de tot, igual que els bacteris, una bona part dels virus pot acabar enfonsant-se a les profunditats i dipositant-se als sediments, de manera que ajudarien a drenar l’excés de CO2. Si algun dia arribem a controlar això (i ho fem de manera assenyada) ens resulta imprescindible aprendre tot el que puguem sobre com es regulen les interaccions entre microorganismes i els virus als mars.

Un nou cicle a punt de començar

dilluns, 29/04/2019

Al nostre voltant hi ha grapats de fenòmens que es comporten de manera cíclica. Presenten períodes de màxima activitat seguits d’etapes d’afebliment fins a arribar a nivells mínims, per tornar a recuperar-se i recomençar el cicle. Ho trobem en la nostra pròpia biologia (amb cicles diaris, mensuals i anuals), al cicle vital del planeta seguint les estacions de l’any, als cicles que segueixen les modes, que retornen periòdicament, en política també hi ha cicles marcats pel domini de determinades ideologies i, a l’espai, el cicle que més ens afecta és el del Sol.

Ja fa temps que sabem que el Sol mostra un cicle d’activitat d’uns onze anys de durada. Quan està en el moment màxim podem veure un nombre elevat de taques solars a la seva superfície i el nombre de flamarades, ejeccions de massa coronal i tempestes solars és elevat. En canvi, quan està en el mínim les taques solars desapareixen i la calma s’imposa.

El cas és que ara mateix estem en la part més baixa del cicle solar actual (el número 24 des que es fan registres estandarditzats) i estem esperant a veure en quin moment comença a recuperar l’activitat i entrem en el cicle 25. Si us interessen les taques solars, ara estareu molt avorrits. Actualment no n’hi ha cap. L’interessant és que, des de fa un temps, els cicles són cada vegada menys intensos. Quan es mira com ha anat l’activitat solar des que Galileu va descriure les taques solars i es van començar a prendre anotacions, veiem que a més del cicle d’onze anys, hi ha altres cicles afegits que fan que durant períodes més llargs els cicles siguin més o menys actius.

Per això no s’espera que el proper cicle sigui especialment actiu. Estem a la part baixa entre dos cicles i també a la part baixa del cicle superior afegit. Recordo que fa uns anys hi havia una cert inquietud, ja que el cicle 24, el que ara deixem, no acabava d’engegar. Ja veurem si el número 25 també es fa esperar o no. Les previsions són que comenci entre aquest estiu i la tardor de l’any que ve. El màxim el tindrem entre el 2024 i el 2025, i s’acabarà cap al 2030. Vés a saber com estarem tots aleshores!

En tot cas, val la pena tenir present que hi ha una certa diferència en els nivells de radiació solar que ens arriba depenent de si estem en un moment o altre del cicle solar. Cal dir que la diferència és més petita del que normalment pensem. En un temps es va especular si el canvi climàtic era causat per canvis en l’activitat solar però sembla que la diferència, per sí sola, no justifica l’escalfament global, de manera que per aquí no tenim excusa.

Això vol dir que ara encarem un nou cicle que potser ens donarà un cert respir i que valdria la pena aprofitar. No val a badar, ja que abans o després tornaran els cicles més actius, amb més irradiació solar i, per tant, amb més escalfament. De nou, que sigui un efecte petit no vol dir que no l’hàgim de tenir en compte.

El vi negre i el mal de cap

divendres, 26/04/2019

“El vi negre em fa venir mal de cap!” No és el meu cas, però aquesta és una frase que moltes persones podrien subscriure.  De fet, per les persones que pateixen migranyes, el vi negre és un clàssic a les llistes dels aliments que cal evitar. No es tracta de la típica ressaca per prendre massa alcohol, ja que el mal de cap pot aparèixer prenent molt poca quantitat del vi i ho fa de manera molt ràpida. A més, altres begudes alcohòliques, com el mateix vi blanc, no produeixen aquest efecte, de manera que alguna cosa hi ha al vi negre que desencadena el mal de cap en algunes persones.

Hi ha hagut diferent sospitosos, però ara mateix el punt de mira està centrat en un els tanins. Concretament en un d’anomenat tiramina. Des del punt de vista químic pot resultar una mica desconcertant, ja que la podem trobar inclosa en diferents grups de molècules. Es tracta d’un dels tanins presents en el vi, i els tanins són un tipus concret de polifenols, és a dir, molècules que contenen el grup fenol en la seva composició. En el cas del vi negre són els que li donen la particular astringència i el color fosc.

Els polifenols es troben a molts vegetals i en el cas del raïm estan sobretot a les llavors i la pell del gra. També n’hi ha a la fusta dels barrils on es fa la criança. No és que el vi blanc no en tingui gens de tanins, però la quantitat és molt menor. I entre els diferents tanins, el que s’ha relacionat amb el mal de cap és la tiramina. Una molècula que, per acabar d’embolicar-ho, també podem fabricar nosaltres mateixos a partir de l’aminoàcid tirosina, encara que en quantitats molt petites.

En tot cas, sembla que la tiramina actua augmentant la pressió sanguínia. En particular al cervell causa una mica de daltabaix, ja que primer augmenta la pressió i tot seguit té lloc una resposta compensadora que fa que disminueixi. Aquest puja i baixa és un dels mecanismes que semblen implicats en el mal de cap o directament la migranya que el vi negre pot causar en algunes persones sensibles.

Encara pot ser més marcat si es prenen “inhibidors de la MAO” com a tractament per la depressió. Aquesta MAO és l’enzim MonoAmina Oxidasa i participa en el metabolisme d’alguns neurotransmissors, però resulta que també és l’encarregat de degradar i eliminar la tiramina, de manera que si no funciona per causa del tractament, els efectes de la tiramina (i del vi negre) són molt més marcats i el mal de cap apareix encara més fàcilment.

El vi negre no és l’únic aliment que conté la tiramina. També n’hi ha en alguns formatges, embotits, fruits secs, fruites i una relativament llarga llista. En això cadascú acaba coneixent el propi cos i detectant quins són els aliments que li disparen el mal de cap i que, per tant, és millor evitar.

Acer valyri, acer de Damasc

dijous, 25/04/2019

Ja ha arrencat la darrera temporada de “Joc de Trons” i, a més dels embolics entre personatges, dels caminants blancs, de les relacions incestuoses, dels dracs i de les traïcions , hi ha un element que manté el protagonisme i que en moltes ocasions pot marcar la diferència entre viure i morir. Parlo, és clar, de les espases d’acer Valyri. Un tipus d’armes fetes a Valyria seguint un procés secret però que implicava una certa quantitat de màgia i el foc d’algun drac. Amb la destrucció de Valyria es va perdre el secret del seu acer, de manera que ja només resten un nombre limitat d’espases d’aquest extraordinari material. Aquestes armes, que deixarien en ridícul les millors de “Forjado a fuego“, es caracteritzen per ser extraordinàriament dures alhora que flexibles, no perden el tall per molt que les facin servir i presenten un color fosc però no pas llis sinó que mostra vetes i ondulacions de diferents tonalitats.

En realitat, és un acer que mostra moltes similituds amb un altre tipus d’armes, molt reals, que també van esdevenir mítiques: les espases d’acer de Damasc. Unes espases i ganivets emprats pels musulmans i que eren molt superiors a les que feien servir els cavallers cristians. Les espases damasquines també tenen una superfície amb vetes de diferent tonalitat i l’única diferència amb les valyries és que no tenen color fosc, quasi negre, com les de la ficció de Joc de Trons.

Els ferrers cristians van intentar descobrir el secret de l’acer de Damasc durant segles, però no se’n van sortir. I als voltants de l’any 1700 van morir els últims forjadors que sabien fabricar-les de manera que, igual que amb el Valyri, el secret de l’acer de Damasc es va perdre, al menys fins que les investigacions modernes van generar una mica de llum sobre quin devia ser el secret que els croats mai van descobrir.

L’acer és un aliatge de ferro i carboni amb algunes impureses afegides. La presència del carboni és la que li dona duresa i resistència al ferro. La gràcia dels antics ferrers era encertar la quantitat de carboni que havia de tenir. Com més en tingués, més dur i resistent seria, però també més fràgil. Poc carboni feia que ja no s’esmicolés, però era poc resistent. Habitualment es fa servir entre el 0,2 i el 0,4 % de carboni.

Però ara sabem que l’acer de Damasc tenia molt més carboni. Fregant el 2%. Això és perquè inicialment fonien el ferro en forges alimentades per carbó vegetal i en presència de vidre. Així es generava un acer inicial molt ric en carboni (conegut com a acer Wootz) que va ser una de les primeres coses que els cristians van mirar d’aconseguir. No els va servir de gaire ja que quan els ferrers el treballaven, se’ls esmicolava. En canvi, a Damasc i la seva zona d’influència sabien com transformar-lo en es espases invencibles i amb el característic patró ondulat.

La clau sembla que era la temperatura de la forja. Els cristians treballaven a temperatures elevades, superiors als 1200 graus. No tenien altre remei ja que aquesta és la temperatura que cal per treballar l’acer baix en carboni. Però l’acer Wootz es pot treballar a temperatures més baixes i per aconseguir una espasa damasquina calia fer-ho entre els 700 i els 850 graus. Ells ho feien a ull, vigilant el color que adquiria el material, però sempre molt per sota de la temperatura que feien servir els cristians. Aquesta temperatura permetia que la cristal·lització del metall, i sobretot de les impureses que contenia, s’estructurés de manera diferent, generant el patró de bandes i conferint l’extraordinària resistència.

En tot cas, això porta uns nous raonaments. Si l’acer valyri s’ha de fer amb foc de dracs, podem deduir que la temperatura de les flames generades per aquests animals no supera els 900 graus. En cas contrari, no es podria donar a l’acer valyri les característiques que el fan invencible.

Cervells morts i… ressucitats?

dimecres, 24/04/2019

Cervells de porc ressuscitats quatre hores després de la mort. Dit així sembla tret d’una pel·lícula de ciència ficció o, més aviat, de terror. I efectivament, per sort, tot això encara entraria en el camp de la ficció. Però tot i així, algun descobriment important s’ha fet en el camp de la vida i la mort de les cèl·lules cerebrals.

Des de fa molt que sabem que quan s’interromp el flux de sang al cervell, les neurones i altres cèl·lules cerebrals comencen a morir ràpidament. Per això, en cas d’accident cerebrovascular, cada segon que guanyem és importantíssim per mirar de minimitzar els danys. El cervell és una part del cos particularment sensible a la falta d’oxigen. Per cert que també li va molt malament la recuperació de l’oxigen ja que quan això passa s’acostumen a generar els temuts radicals lliures que encara fan més mal a les cèl·lules.

Però uns investigadors havien notat que els talls de teixit de cervell en els que feien els estudis contenien cèl·lules que presentaven una certa activitat. I posats a estudiar-ho, van decidir fer-ho en cervells sencers de porcs, obtinguts de l’escorxador. Eren cervells de porcs que ja duien quatre hores morts, de manera que segons la teoria, ja no hi havia res a recuperar. Però quan van connectar els vasos a una bomba que perfondia un líquid dissenyat especialment per preservar les funcions cel·lulars, van veure que molta part del teixit recuperava l’activitat.

Ep! No pas l’activitat cerebral. El que es recuperava en part era un cert nivell de metabolisme a les cèl·lules. En cap cas hi havia l’activitat elèctrica coordinada lligada a les funcions cerebrals. Les peces individuals, les cèl·lules, es recuperaven, però l’òrgan no era funcional.

Aquesta falta d’activitat és una sort ja que elimina un grapat de problemes ètics i uns quants maldecaps de cara al futur. Algú s’ha preguntat si això obriria la porta a redefinir el que considerem mort cerebral, però no sembla que sigui el cas. El cos es pot morir quan s’aturen les seves funcions, però moltes cèl·lules poden seguir vives molt temps després. I és que les cèl·lules triguen una bona estona a assabentar-se que el cos s’ha mort. Especialment en el cervell, el tot és molt més que la suma de les parts.

D’altra banda, tot plegat és una dada extremadament interessant cara a entendre la supervivència de les cèl·lules cerebrals, que sembla que no són tant delicades i disposades a morir com pensàvem fins ara. I això obra la porta a pensar que en un futur podria ser possible recuperar funcions cerebrals que actualment es consideren irrecuperables degut a ictus i lesions similars.

Ja veurem si a la llarga aquests resultats es queden en una simple curiositat o si ens porten a noves millores en els tractaments de les lesions al cervell.