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Ignacio CrespoBorja TosarJosé EdelsteinIsabel CorderoFrancis VillatoroHéctor Socasestructura de la mano y quiralidadmano izquierda reflejada como derechamateriales con quiralidadFrancis Villatoroeje XNature
Estructura de la mano y Quiralidad
Ep565: Introgresión; Eclipse; Inestabilidad Kelvin-Helmholtz; Piezoquiralidad
6 de agosto de 20265 momentos
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Francis Villatoro explica el concepto de quiralidad, relacionándolo con la estructura de la mano y su reflejo en un espejo.
…puedes asumir que hay una especie de sacacorchos, como una especie de espiral de sacacorchos, y entonces el sacacorcho lo puedes mover en una dirección o lo puedes mover en la dirección contraria; es decir, eso te impone una cierta quiralidad en el material. ¿Qué es una quiralidad? ¿Qué es la quiralidad? La quiralidad es la asociada a la estructura de la mano. Cuando tú coges una mano y la proyectas en un espejo, tu mano izquierda en el espejo aparece reflejada como mano derecha. Es decir, eso es, tu mano tiene quiralidad porque tu mano derecha y tu mano izquierda son muy similares pero no son superponibles. Y pues eso ocurre en muchos materiales que tienen quiralidad. La quiralidad es una cosa que era difícil de estudiar porque con las técnicas estándares de análisis de tensores de la respuesta óptica en diferentes direcciones de un material, no... Sí, no, bueno, tenía una preguntita. Bueno, ya que te interrumpí la pregunta, perdona; en este caso entiendo que cuando dices la quiralidad, eso que es diferente en una dirección que en la otra, se refiere a la propagación de la luz, o sea, que de alguna…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro explica el concepto de quiralidad, relacionándolo con la estructura de la mano y su reflejo en un espejo.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1estructura de la mano y quiralidadmano izquierda reflejada como derechamateriales con quiralidad…puedes asumir que hay una especie de sacacorchos, como una especie de espiral de sacacorchos, y entonces el sacacorcho lo puedes mover en una dirección o lo puedes mover en la dirección contraria; es decir, eso te impone una cierta quiralidad en el material. ¿Qué es una quiralidad? ¿Qué es la quiralidad? La quiralidad es la asociada a la estructura de la mano. Cuando tú coges una mano y la proyectas en un espejo, tu mano izquierda en el espejo aparece reflejada como mano derecha. Es decir, eso es, tu mano tiene quiralidad porque tu mano derecha y tu mano izquierda son muy similares pero no son superponibles. Y pues eso ocurre en muchos materiales que tienen quiralidad. La quiralidad es una cosa que era difícil de estudiar porque con las técnicas estándares de análisis de tensores de la respuesta óptica en diferentes direcciones de un material, no... Sí, no, bueno, tenía una preguntita. Bueno, ya que te interrumpí la pregunta, perdona; en este caso entiendo que cuando dices la quiralidad, eso que es diferente en una dirección que en la otra, se refiere a la propagación de la luz, o sea, que de alguna…
Francis Villatoro explica cómo la quiralidad se asocia a un campo pseudoescalar, una magnitud escalar que cambia al ser reflejada en un espejo debido a su origen direccional.
Habla: Francis VillatoroSignificado #9quiralidad asociada a campo pseudoescalarcampo pseudoescalar con origen direccionalreflexión de campo escalar en espejoproducto de vectores y quiralidad…¿vale? O sea, no es que cambies polarización circular de izquierda a derecha, que eso se hace como cualquier material birefringente, consigue cambiar ese tipo de cosas, ¿no? Aquí es una cosa un poquito más complicada, pero no mucho más complicada, ¿vale? Pero en esencia es la misma idea, es cambiar la quiralidad. La quiralidad está asociada a un campo pseudo escalar, a una magnitud que es escalar; que cuando tú haces una magnitud escalar, cuando tú la reflejas en el... una magnitud escalar es, digamos, algo que tiene un valor en cada punto; cuando tú lo reflejas en un espejo, tú no vas a ver ningún cambio, ves exactamente lo mismo. Pero existen campos pseudoescalares en los que el campo escalar tiene un origen, básicamente si quieres, asociado a un producto de vectores y por lo tanto hay una cierta dirección. Pero el campo escalar es escalar, pero la dirección está oculta porque el origen del campo escalar es elemento direccional. De tal manera que cuando lo reflejas no ves exactamente el mismo campo escalar porque hay un cambio de signo. Entonces, si tú lo que estás viendo es intensidad y ves solamente el valor absoluto, el cambio de signo te queda oculto; tú no lo ves, pero en la magnitud física hay ese cambio de signo, ¿vale? Entonces, la diferencia entre un campo escalar y un campo pseudo…
Francis Villatoro explica cómo la quiralidad puede ser utilizada para catalizar reacciones químicas, permitiendo la síntesis de moléculas con diferentes quiralidades.
Habla: Francis VillatoroSignificado #7 · Palabras #10aplicaciones de materiales quiralesmateriales quirales y meteorologíasistemas biológicos quiralescatalizar reacciones químicas con quiralidadsuperficie material quiral catalizadormoléculas con diferentes quiralidades francis villatorocatalizador quiral síntesis moléculasquiralidad catalizador aplicaciones industrialessíntesis química quiralidad específicasensores quiralidad biología…cambio de signo, ¿vale? Entonces, la diferencia entre un campo escalar y un campo pseudo escalar es que en una reflexión especular te cambia el signo, y ya os digo, eso no es una cosa fácil de ver, pero porque normalmente tú ves intensidad; tú ves el módulo. Eso es básicamente el concepto de quiralidad en el material. Entonces, uno de los problemas que ha habido históricamente a la hora de usar la quiralidad para algo, ¿para qué quieres usar la quiralidad? Pues realmente los materiales quirales pues tienen aplicaciones por temas de meteorología, etc. Hay sistemas químicos, sistemas biológicos que son quirales. Por ejemplo, la síntesis de moléculas quirales, pues tú puedes tener una superficie de un material que tenga una cierta quiralidad que actúe como catalizador y que en función de esa quiralidad catalice la reacción química que produce unas moléculas que puedan tener las dos quiralidades. Hay muchas que cuando las sintetizo de manera arbitraria me Salen con las dos quiralidades. Pero si tengo un catalizador que es quiral, puedo sintetizar moléculas con una cierta quiralidad y si cambio la quiralidad de ese catalizador con la otra quiralidad, con lo que eso puede tener aplicaciones industriales en síntesis química, en gestión de ciertas moléculas, en temas de biología a veces interesan ciertos sensores que sensan solo cierta quiralidad; eso se puede conseguir en ese tipo de materiales, ¿vale? Pero ahora mismo lo que se ha publicado en Necho es solamente el concepto científico, el nuevo efecto científico, ¿vale? Es un efecto físico que hasta ahora se podía concebir que tenía que existir, era como muy obvio que tenía que existir, pero que nadie…
Francis Villatoro describe un artículo publicado en Nature que le resultó particularmente interesante debido a su combinación de teoría y experimentación.
Habla: Francis VillatoroPalabras #20materiales ópticos quirales controlablestransformación quiralidad naturaleza artículodeformación mecánica tensión materialseñal electromagnética interaerción compresión…una pequeña deformación; o sea, han cogido un material tan perfecto y tan maravilloso en el que todo se puede interpretar perfectamente utilizando modelos lineales, con lo que el modelo es tan sencillo que, entre comillas, cualquiera lo puede entender. Un artículo que me gustó, pues yo decía: me estoy enterando de todo, o sea, eso es raro. Un artículo en Nature, de enterarte tanto de la teoría como de la parte experimental, y yo os digo: es un artículo muy prometedor, porque es un material con propiedades ópticas quirales controlables. Yo voy a poder transformar el material que no tiene quiralidad en estado de quiralidad. Bueno, el secreto para esa transformación, esa deformación mecánica, esa tensión mecánica, básicamente, el secreto es coger una pequeña laminita, una laminita con un rectángulo con un grosor pequeño y o comprimirlo o estirarlo. Si yo comprimo el material, consigo una quiralidad; si lo estiro, consigo quiralidad de astrología. Pero esa compresión la hago con una señal electromagnética interaerción. Estrictamente no lo hago mecánicamente cogiendo una pinza, porque son materiales muy pequeñitos y la clave es esa. Con inyección de, entre comillas, luz, consigo alterar esas propiedades mecánicas. Eso me genera, claro, esa es la duda que yo tenía: o sea,…
Francis Villatoro explica cómo un material inicialmente no quiral puede adquirir esta propiedad al ser deformado a lo largo de los ejes X e Y, modificando su estructura cristalina.
Habla: Francis VillatoroSignificado #4 · Palabras #4piezoquiralidad cambio estructura cristalinamaterial quiral plata galiosimetría estructura cristalina grupo asociadodeformación eje x y estructura cristalinaquiralidad inducida deformación ejesestructura cristalina bajo presión…muy pequeñitos y la clave es esa. Con inyección de, entre comillas, luz, consigo alterar esas propiedades mecánicas. Eso me genera, claro, esa es la duda que yo tenía: o sea, ¿qué diferencia hay? O sea, ¿por qué es piezo quiralidad y no foto quiralidad? El origen es el cambio en la estructura cristalina, o sea, el material es un material quiral; este es un furo de plata y galio, es un material que no tiene quiralidad porque su simetría, su estructura, los grupos de simetría, el grupo de simetría asociado a su estructura cristalina. No permite la quiralidad, pero cuando yo deformo, hay como dos ejes: un eje X y un eje Y. Cuando yo deformo en el eje X o deformo en el eje Y, cambio la estructura cristalina de tal manera de que adquiere una nueva estructura cristalina que sí permite la quiralidad, solamente citando el material en esos ejes concretos. Pero el cambio se produce por la presión de la Onda electromagnética que le incide en que eso es lo que resulta difícil de visualizar. Claro, claro, estas ondas de traercio están alterando la estructura cristallina del material. Según el modelo teórico, eso lo han hecho con DFT, con teoría funcional…