Búsqueda · 30 momentos en 18 episodios
Silvana TapiaFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetcanales con altura nanómetro investigadoresnanómetro equivalente dos tres moléculascolocación moléculas nanómetroátomos carbono oxígeno nanómetromoléculas agua cargas repelentesdisposición moléculas agua hidrógenosdatos medición por debajo dos nanómetrosconstante dieléctrica cambio inesperadofrecuencias diferentes cambio sostenidoFrancis Villatoro5 nanómetros1-3 nanómetrosNatureSilvanaScienceAndré GeimArmstrongHéctor Socas
Colocación moléculas nanómetro
Con
0:000:301:001:302:002:303:003:37
Francis Villatoro explica que los investigadores afirman conseguir canales con una altura de aproximadamente un nanómetro, equivalente a entre dos y tres moléculas.
…un cierto tamaño. Entonces, tú utilizas unas medidas para medir más o menos qué tamaño tiene, pero tienes errores. Entonces, errores del tamaño de la molécula de agua los puedes tener perfectamente, ¿vale? O sea, los errores en el tamaño del canal los tienes. Pero ellos plantean que más o menos, y pone siempre el símbolo aproximado, consiguen canales de una altura de un nanómetro. ¿Qué es un nanómetro? Pues un nanómetro son, pues de ese orden, dos o tres moléculas, depende de cómo las coloques una encima de otra. O sea, es lo que tú dices, unas tres moléculas, pero ya colocadas adecuadamente, pero colocadas a lo más largo serán unas dos. Hay que recordar que un átomo de carbono y un átomo de oxígeno tienen del orden de dos astros. Caben como dos o cinco oxígenos así en un nanómetro, puestos en fila, uno encima de otro, y esto es una molécula que tiene hidrógenos y que no puedes colocar dos moléculas de agua una encima de otra porque hay cargas que se repelen. ¿Vale? Pero todo esto hay que tenerlo siempre con mucho cuidado; todo lo que en este artículo hablan por debajo de los dos nanómetros hay que ponerlo entre comillas, ¿vale? Porque cuando tú ves la figura te das cuenta de que, bueno, en realidad no se sabe, no se sabe, porque es muy difícil; es muy difícil, pero lo sorprendente es eso: que por debajo de lo que en apariencia es un nanómetro observas un incremento, un cambio tremendo en la constante dieléctrica y eso en principio no tiene explicación; y una vez que ocurre ese cambio, ese cambio sostenido, lo puedes ver con diferentes frecuencias y dices, bueno, esto no nos lo esperábamos. Silvana, no sé si tienes que irte. Ya me tengo que ir. Ha sido un placer participar y bueno, hasta la próxima. Un placer para nosotros. Gracias, vuelve cuando quiera. Hasta la próxima. Venga, chao, chao, Silvana. Bueno, pues muy interesante todo esto, Francis, como dices tú parece que el agua…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro explica cómo un premio Nobel puede obtener financiación fácilmente y menciona una publicación en la revista Science sobre estudios del agua en canales nanométricos.
Habla: Francis VillatoroPalabras #12agua en canales nanométrica scienceancho canal 200 nanómetros micrómetrospropiedades eléctricas alevines ranas…todos los años. Publican bastante, ¿eh? El equipo es muy bueno y es un equipo muy amplio; tiene mucha gente y colabora con muchísima gente de todo el mundo. Pero no tienen esa presión de decir: es que tengo que publicar todos los años un cierto número. La financiación la tienes asegurada. ¿Quién no le va a dar dinero a un premio Nobel? Pida lo que pida, ¿no? Y sabiendo de más que publica en las mejores revistas. Pues esto lo publicaron en 2018 en la revista Science, un artículo en el que estudiaban el agua en canales de altura nanométrica. la anchura, imaginaros un canal en el que la anchura son unos 200 nanómetros, eran 200 micrómetros, eran micrómetros, como ahora no recuerdo lo de Science, pero bueno, eran similares a los que han publicado ahora Entonces estamos hablando de canales con una anchura de 200 nanómetros en una longitud de unos 10 micrómetros y con una altura de pocos nanómetros Entonces estudiaron cómo el agua pasa a través de esos canales y lo que les interesaba eran las propiedades eléctricas Claro, es que es el experto en temas de propiedades eléctricas, en el caso de los alevines de ranas era diamagnetismo Entonces, Desarrollamos una técnica basada en un microscopio de fuerza atómica para poder estudiar la constante dieléctrica del agua en esos canales. Acordémonos que básicamente la constante dieléctrica está relacionada con la capacidad, con la capacitancia. Entonces…
Francis Villatoro explica cómo un equipo publicó sus hallazgos sobre la constante dieléctrica del agua en canales nanométricos en la revista Science en 2018, destacando que los resultados se ajustaban a modelos teóricos relativamente sencillos.
Habla: Francis VillatoroPalabras #16constante dieléctrica transversal sciencemodelo teórico constante dinámicaagua sustancia maravillosa universo…de fuerza atómica y hago que haga un zigzag como una pantallita de televisión, un rastering; voy escaneando línea a línea transversalmente el flujo y se va moviendo el agua y voy viendo una imagen a partir de la cual yo puedo deducir la constante dieléctrica. Entonces, lo que hicieron en 2018, lo publicaron en Science, y fue una gran noticia: era la constante dieléctrica transversal, transversal al canal, ¿vale? Bajando de unos 60 nanómetros hasta aproximadamente un nanómetro, midieron la constante dieléctrica transversal. Y claro, aquí quedó la gran duda; la constante dinámica no ofreció demasiadas sorpresas, se ajustaba bastante bien a los modelos teóricos. Los modelos teóricos son relativamente sencillos; nos dicen que el agua, bueno recordemos que el agua es una de las sustancias más maravillosas y más incomprendidas y más relevantes para la vida en el universo. El agua tiene una estructura muy compleja porque las moléculas de agua son dipolares y aparecen enlaces, puentes de hidrógeno entre ellas; por eso la densidad del agua es mayor que la densidad del hielo, aunque el hielo sea el cristal, porque cuando se ponen…
Francis Villatoro explica las limitaciones estructurales que impone la altura reducida de los nanocanales sobre la formación de enlaces de hidrógeno entre moléculas de agua.
Habla: Francis VillatoroSignificado #3 · Palabras #6enlaces hidrógeno moléculas aguananocanales altura nanómetromodelo tres fluidos aguaconstante dieléctrica agua…las moléculas de agua se separan más de lo que le unen entre sí los enlaces de hidrógeno. Entonces, lo que se observa cuando tú pones un canal muy pequeño es que llega un momento en que muy pocos enlaces de hidrógeno se pueden formar porque no hay tamaño. Cuando tú estás trabajando con un canal que tiene una altura de un nanómetro, pues te caben dos moléculas de agua y casi no te caben una encima de otra. O sea, es muy difícil montar muchos enlaces de hidrógeno en vertical. Entonces, cuando tú buscas el modelo del agua moviéndose por un nanocanal, básicamente es un modelo de tres fluidos. Yo tengo agua normal, agua cuyo constante dieléctrica es La del agua en un vaso de agua, en un volumen arbitrario, y después dos pequeñas capitas, una capita muy delgadita, en la que el índice, la constante dieléctrica es diferente, arriba y abajo. Es decir, tengo tres fluidos. Tengo un fluido de capa límite muy…
Francis Villatoro describe un hallazgo reciente publicado en la revista Nature sobre la constante dieléctrica longitudinal del agua.
Habla: Francis VillatoroPalabras #10constante dieléctrica longitudinal aguapublicación revista nature octubrecambio mil constante hidroeléctricamodelo tres fluidos canal nanómetros…microscopio de fuerza atómica de la capacitancia a lo largo del canal, han logrado ver y estimar la constante dieléctrica longitudinal. Y si la constante dieléctrica transversal en 2018 no dio ninguna sorpresa, era mayor de la que, pero muy poquito mayor, de La que predecían los modelos teóricos. La constante dieléctrica longitudinal la acaban de publicar en la revista Nature; esto se ha publicado muy recientemente, el 15 de octubre, es absolutamente sorprendente porque el cambio es del orden de mil respecto a la constante hidroeléctrica del agua en un volumen. El modelo de tres fluidos explica muy bien los resultados observacionales hasta aproximadamente unos dos nanómetros de altura en el canal; pero cuando bajas de los dos nanómetros y llegas al nanómetro, el nanómetro es casi el límite en el que Ya por debajo de eso, ya no pueden fabricar dispositivos; resulta que hay un tremendo salto en la constante de eléctrica longitudinal y sube en un factor de 100, de 200, de 300, incluso en algunos de los dispositivos hasta mil veces mayor. Y eso ya no tiene…
Francis Villatoro explica las limitaciones de los modelos teóricos sobre el comportamiento del agua en nanocanales, señalando que a una altura de un nanómetro ya no se observa agua en estado normal.
Habla: Francis VillatoroPalabras #18agua nanocanales altura nanometromodelo tres fluidos francis villatorocapa limite agua normal…fabricar dispositivos; resulta que hay un tremendo salto en la constante de eléctrica longitudinal y sube en un factor de 100, de 200, de 300, incluso en algunos de los dispositivos hasta mil veces mayor. Y eso ya no tiene explicación fácil en los modelos. En los modelos teóricos tú puedes decir, claro, el modelo de tres fluidos; lo que pasa es que a solo un nanómetro tú ya no tienes el agua en estado normal, sino que solo tienes la capa límite de arriba, el agua de arriba y la capa límite de abajo. Pero por alguna razón, tener solo dos capitas no explica, explicaría un incremento, lo que se observó a nivel transversal, de un orden de magnitud Pero un incremento en la constante eléctrica de tres órdenes de magnitud requiere que ahí esté pasando algo…
Francis Villatoro y Héctor Socas discuten sobre las mediciones de frecuencia en experimentos con nanocanales de agua, donde el ancho del canal es comparable al tamaño de una molécula de agua.
Habla: Francis VillatoroSignificado #15frecuencias instrumentos inyectar polarizacióncapacitancia efectiva sistema aguaancho canal moléculas agua armstrong…infinidad de experimentos. Me está dando sed; mueves el agua a través del canal y eliminas la burbuja. Entonces tú primero chequeas de que no esté la burbuja, y una vez que ves que el canal tiene agua, que está limpia de burbuja, ahora es cuando haces todo. El recorrido de frecuencias con diferentes instrumentos de inyectar frecuencias para ir viendo cómo varía esa polarización de las moléculas de agua y que eso modifica la capacitancia efectiva del sistema. Quiero recordar, Francis, corrígeme si me equivoco, igual lo mencionaste, no estoy seguro, que el ancho del canal es como tres moléculas de agua. El más pequeño, el más pequeño, la molécula de agua en principio se ha llegado hasta 3 Armstrong. Pero ya digo aquí hay un problema de, o sea, medir en detalle el tamaño del canal es muy difícil. Porque es por fabricación, o sea, tú fabricas con una técnica de fabricación que por las características de la técnica de fabricación garantiza que más o menos…
Francis Villatoro explica que los investigadores afirman conseguir canales con una altura de aproximadamente un nanómetro, equivalente a entre dos y tres moléculas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1canales con altura nanómetro investigadoresnanómetro equivalente dos tres moléculascolocación moléculas nanómetroátomos carbono oxígeno nanómetromoléculas agua cargas repelentesdisposición moléculas agua hidrógenosdatos medición por debajo dos nanómetrosconstante dieléctrica cambio inesperadofrecuencias diferentes cambio sostenido…un cierto tamaño. Entonces, tú utilizas unas medidas para medir más o menos qué tamaño tiene, pero tienes errores. Entonces, errores del tamaño de la molécula de agua los puedes tener perfectamente, ¿vale? O sea, los errores en el tamaño del canal los tienes. Pero ellos plantean que más o menos, y pone siempre el símbolo aproximado, consiguen canales de una altura de un nanómetro. ¿Qué es un nanómetro? Pues un nanómetro son, pues de ese orden, dos o tres moléculas, depende de cómo las coloques una encima de otra. O sea, es lo que tú dices, unas tres moléculas, pero ya colocadas adecuadamente, pero colocadas a lo más largo serán unas dos. Hay que recordar que un átomo de carbono y un átomo de oxígeno tienen del orden de dos astros. Caben como dos o cinco oxígenos así en un nanómetro, puestos en fila, uno encima de otro, y esto es una molécula que tiene hidrógenos y que no puedes colocar dos moléculas de agua una encima de otra porque hay cargas que se repelen. ¿Vale? Pero todo esto hay que tenerlo siempre con mucho cuidado; todo lo que en este artículo hablan por debajo de los dos nanómetros hay que ponerlo entre comillas, ¿vale? Porque cuando tú ves la figura te das cuenta de que, bueno, en realidad no se sabe, no se sabe, porque es muy difícil; es muy difícil, pero lo sorprendente es eso: que por debajo de lo que en apariencia es un nanómetro observas un incremento, un cambio tremendo en la constante dieléctrica y eso en principio no tiene explicación; y una vez que ocurre ese cambio, ese cambio sostenido, lo puedes ver con diferentes frecuencias y dices, bueno, esto no nos lo esperábamos. Silvana, no sé si tienes que irte. Ya me tengo que ir. Ha sido un placer participar y bueno, hasta la próxima. Un placer para nosotros. Gracias, vuelve cuando quiera. Hasta la próxima. Venga, chao, chao, Silvana. Bueno, pues muy interesante todo esto, Francis, como dices tú parece que el agua…
Francis Villatoro explica las dificultades para determinar el tamaño exacto de los puntos medidos, especialmente aquellos cercanos a 1-3 nanómetros, donde la incertidumbre es significativa.
Habla: Francis VillatoroPalabras #3fabricación nanocanales observar efectoscanal perfectamente diseñado limitacionescomplejidad canales naturales impedía verincertidumbre medición puntos nanómetroserror altura puntos más de 5 nanómetrosfrancis villatoro tamaño puntos medidos…nosotros el canal y vamos a fabricarlo de manera controlada, vamos a fabricar mucho y vamos a descartar los que no nos gusten y vamos a ir viendo cómo va variando el comportamiento del agua conforme la altura del canal va reduciéndose y esa es la clave de lo que se hace aquí, es decir, esto prácticamente es una cosa que se tendría que haber descubierto porque ha habido experimentos equivalentes con materiales, entre comillas, naturales pero en los que no está controlado todo el detalle del canal y entonces tendría que haberse observado y sin embargo no se ha observado porque la propia complejidad de esos canales naturales impedía ver de manera prístina estos efectos y ahora con un canal perfectamente bien diseñado y ya os digo con todas las limitaciones que eso tiene, o sea el canal más pequeño que plantean es un punto gordo con una deviación pues del orden de medio nanómetro alrededor de un nanómetro. Entonces, quiero decir que lo mismo no es un nanómetro, es un nanómetro y medio, ¿vale? O sea, no lo sabemos, no sabemos realmente qué tamaño tiene porque es muy difícil medir eso, pero ya por encima de 5 nanómetros, ya prácticamente en los puntos ya no pongo el error en altura, ahí así tengo claramente: estos son 5 nanómetros, pongo solo error en vertical, en la variación del parámetro que mido. Pero en los que están más cerca, entre 1 y 3, pongo error tanto en horizontal como en vertical porque no sé realmente de dónde colocarlo, ¿vale? Entonces, pues, a un punto gordo lo pongo en medio, ¿no? Y entonces lo pongo alrededor de 1, lo pongo alrededor de 2, lo pongo alrededor de 3 pero tengo errores importantes. Y esos errores, para los que vean las figuras en el artículo, que recuerden que la escala horizontal es logarítmica y que las escalas logarítmicas engañan mucho, ¿eh? Mucho cuidadito con las escalas logarítmicas, que a veces uno lo ve y ya no puede ser, es…