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Silvana TapiaLuisa AchaerandioJuan Carlos GilIgnacio CrespoBorja TosarFrancis VillatoroHéctor SocasGastón GiribetAlberto Aparicicetáceos colapsan caja torácicadescompresión cachalote pulmonesnitrógeno en cetáceos respiran aireproblemas de descompresión buceadoralmacenamiento de oxígeno cetáceosadaptaciones bioquímicas cetáceosoxígeno muscular en buceo prolongadobaterías de oxígeno cetáceosJuan JunoyJuan Carlos GilAdvanced Functional MaterialsJohn LaplaceCFDLaplaceArginoreta AcuáticaCristina HernándezPecesCetáceosJuan Manuel CruzHéctor SocasTitanicIgnacio Crespo
Problemas de descompresión buceador
Con
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Ignacio Crespo explica cómo la capacidad de los cetáceos para colapsar su caja torácica les permite bucear a grandes profundidades, comparando el riesgo de descompresión con el que sufren los buceadores.
…del oxígeno viene de antes y funcionaba maravillosamente y habías comentado también lo de si son tal vez más eficientes los cetáceos como un tema aparte de la respiración de los peces y es que tienen un sistema adaptado que permite hacer cosas muy locas. Lo hablaba además con Juan Junoy, que es oceanógrafo, porque una de las características que diferencian a los cetáceos de otros mamíferos marinos es la capacidad que tienen para colapsar su propia caja torácica. Teniendo en cuenta que muchos de ellos tienen que bucear a profundidades descomunales, como puede ser el cachalote, mantener los pulmones con demasiado aire puede generar problemas de descompresión luego al subir, porque también se almacena nitrógeno; bueno, tenemos que tener en cuenta que respiran aire. Entonces puede pasar lo mismo que a un buceador que suba muy rápido. Uno de los trucos es vaciar los pulmones de aire antes de descender, colapsar totalmente los pulmones y diréis: ¿de dónde sacan entonces el oxígeno para poder mantener la respiración y nutrir las células durante sus buceos que pueden ser muy prolongados? Bueno, pues porque tienen adaptadas cuestiones bioquímicas para almacenar el oxígeno de otra forma, no en el pulmón, sino en el resto de toda la cadena que lo acaba llevando hasta los músculos. Eso me parece brutal. Entonces, sí, son muy eficientes, muy muy eficientes y de formas que ni sospechamos. Qué interesante, tienen como baterías de oxígeno ahí para tenerlo ahí en la reserva e irlo dosificando. Qué bueno. pues nada, yo decía lo de la esfera de fotones porque a menudo se habla de esa región que rodea al agujero negro y la gente puede pensar que es como una esfera luminosa que hay alrededor; y de alguna forma lo es. Pero nosotros, por definición, la esfera de…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil explica que las tecnologías para extraer recursos del mar necesitan plataformas flotantes robustas y duraderas, capaces de soportar condiciones marinas durante años.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #15plataformas flotantes robustasestructuras tipo barcos airecorrosión en plataformas oceánicascompartimientos estancos del titanic…falleció hace aproximadamente un año, era que esas diferencias no correspondían a diferencias reales entre los mares, sino digamos a nuestra todavía escasa pericia en el laboratorio. Bueno, pues un saludo a Benito, Belén y Elena, si me están escuchando. El caso es que estas tecnologías de extracción de recursos del mar requieren plataformas flotantes, robustas, estables, duraderas para que sean lo más baratas posible; es capaz de estar años, si es posible, en el océano soportando olas, corrosión, temporales pues con el mínimo mantenimiento posible. Sí, podemos utilizar cámaras huecas llenas de aire, tipo barcos, y de hecho lo hacemos, pero estas soluciones dependen de mantener el aire encerrado en compartimientos estancos. Si la estructura se perfora, se degrada, se corroe por cualquier cosa y el agua la inunda, pues obviamente se va a pique; que se lo digan al Titanic. Por eso en los últimos años se está explorando una estrategia diferente, no tanto en cerrar el aire sino atraparlo. ¿Cómo? La gracia fundamental de este artículo, usando superficies superhidrofóbicas, superficies con tan poca afinidad por el agua que…
Juan Carlos Gil describe ejemplos adicionales de organismos que utilizan la superhidrofobicidad, incluyendo el zapatero de agua y la Arginoreta Acuática.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #9superhidrofobicidad zapatero de aguaarginoreta acuática seda superhidrofóbicacampana de buceo arginoreta acuática…eso, o una cobertura tipo la que llevan los pilotos de Fórmula 1 que se la quitan, no, hay sustancias que se echan y son súper hidrofóbicas. Sí, a eso me refiero, si algo así es lo que se usa en los coches parabrisas. Sí, es semejante tratamiento hidrofóbico. Más bichitos que utilizan la superhidrofobicidad, el zapatero de agua que es capaz de caminar sobre la superficie utiliza la tensión superficial, pero las patitas de sus patas son superhidrofóbicas; si no mojarían irían para el papique o el Araña de Agua. Esto es, si no lo conocéis, es fascinante: Arginoreta Acuática teje una campana de buceo, tal cual, con seda superhidrofóbica, la llena de aire y se la mete para abajo del agua porque es su hábitat; es donde vive y utiliza el aire acumulado ahí para respirar, nada menos. Y también está el ejemplo de las hormigas del fuego que lo menciona el artículo, el género Solenopsis que durante las inundaciones se unen formando entre ellas balsas flotantes de hasta decenas de miles de hormiguitas. Al agruparse atrapan el aire con sus…
Juan Carlos Gil explica las consecuencias de un diámetro excesivo en los tubos superhidrofóbicos descritos en un artículo de Advanced Functional Materials, indicando que esto provoca la pérdida de flotabilidad.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #17diámetro excesivo tubos superhidrofóbicosmenisco de agua tapona el tubointerfaz colapsa agua invade tubopérdida de flotabilidad advanced functional materials…menisco, H max. Si esta altura máxima del menisco del agua es mayor que el diámetro del tubo, el menisco puede curvarse lo suficiente como para alcanzar la parte superior del tubo, taponarlo completamente, sellarlo y deja así el aire atrapado en el interior. Pero si el tubo, claro, es demasiado ancho, pues el menisco este de agua ya no consigue taponar todo el tubo; la interfaz colapsa, el agua invade el tubo, el aire escapa y la flotabilidad obviamente se pierde. Así que el mecanismo que os estoy tratando de contar es que el tubo flota porque el agua forma una especie de cuente curvo estable en la boca ligeramente dentro del tubo que tendría que curvarse demasiado para conseguir entrar y si los parámetros son los adecuados, pues no lo consigue. Como el líquido del que estamos hablando, agua, la gravedad es la que es y el tratamiento hidrofóbico son los dos que os he contado; los autores encuentran que hay un punto dulce en cuanto a diámetro interior, ese va a ser al final el parámetro clave de los…
Juan Carlos Gil explica que el desafío principal no era lograr la flotación en sí misma, sino evitar la fuga de aire cuando los tubos se inclinan debido a las diferencias de presión hidrostática.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #7fuga de aire en tubos inclinadospresión hidrostática en estemosmenisco colapsa por desbalance hidrostáticopresión laplace y curvatura menisco…hablando de tubos de aluminio, hay suficiente flotabilidad submarina cuando el tubo está completamente sumergido para que los tubos vuelvan a la superficie. Por eso el nombre del artículo habla de recuperables; aunque tú lo hundas, el tubo de aluminio emerge. Vale, pero recordar que el desafío no era tanto hacer flotar a estas cositas sino impedir que el aire escapase cuando se inclinan. Obviamente, cuando el tubo está en horizontal la presión a ambos lados del tubo pues es la misma. Pero cuando se inclina uno de los estemos queda más profundo que el otro y por tanto aparece una diferencia de presión hidrostática que empuja el aire hacia arriba. La única cosa que puede evitar que el aire acabe saliendo es la presión de Laplace asociada a la curvatura del menisco que os he descrito antes de la interfaz aire-agua. Así que si el empuje hidrostático, el desbalance hidrostático gana a Laplace, ocurre lo de antes, el menisco colapsa, el aire sale literalmente desplazado por el extremo superior y a pique que nos vamos. Los autores usan la ecuación de John Laplace, simulaciones numéricas de fluidos CFD y hacen un montón de experimentos de flotabilidad y muestran que un tubito normal como de los que estamos hablando, de estos 5 milímetros.…
Juan Carlos Gil describe la solución que encontraron los autores del artículo para evitar la pérdida de aire en tubos superhidrofóbicos inclinados, que consiste en colocar una pared interna para desacoplar hidrostáticamente los extremos.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #5pared interna en tubos superhidrofóbicosdesacoplamiento hidrostático de extremospérdida de aire a 10 gradosburbujas comprimidas por impacto…Los autores usan la ecuación de John Laplace, simulaciones numéricas de fluidos CFD y hacen un montón de experimentos de flotabilidad y muestran que un tubito normal como de los que estamos hablando, de estos 5 milímetros. Pierde aproximadamente la mitad del aire atrapado cuando se inclina solo 10 grados; 10 grados de inclinación, que vamos, que nada es un día tranquilo en el océano. Llamamos a eso, vale, así que se ponen a tope para encontrar la solución: hacen más teoría, más simulaciones, más experimentos y tras arduas y sesudas deliberaciones se les ocurre una idea de una complejidad técnica apabullante que consiste en poner una pared en el interior del tubo; ese sellado interno desacopla hidrostáticamente los dos extremos del tubo de tal forma que ahora el aire ya no puede desplazarse de un lugar a otro. Cuando llega una ola o un impacto, pues las burbujas, ahora tenemos dos, una en cada lado, pues simplemente se comprimen un poquito, intentan irse hacia el lado de arriba y se encuentran con una pared; bueno, pues luego cuando se equilibra el tubo, pues se expande otra vez y Tampichis se quedan. Es una solución tremendamente simple y tremendamente efectiva, que me resonó con un problema del que fui testigo durante el diseño de la primera misión espacial en la que participé: el telescopio infrarrojo ISO. Que soy como el abuelo Cebolleta, creo que ya…
Héctor Socas introduce una pregunta formulada por Juan Manuel Cruz sobre la cantidad de oxígeno disuelto en el agua para que los peces puedan respirarlo, a continuación Cristina Hernández explica que los humanos son menos eficientes en la absorción de oxígeno que los cetáceos debido a la protección contra el humo y la necesidad de optimizar cada bocanada bajo el agua.
Habla: Héctor SocasSignificado #10oxígeno disuelto para pecesabsorción de oxígeno cetáceos…de la semana pasada, que están un poquito conectadas. Recuerdan que estábamos hablando de cetáceos, de la asimetría de los cráneos y surgieron un par de preguntas sobre el oxígeno, de Juan Manuel Cruz y Cristina Hernández. Pregunta Juan Manuel, siempre Me he preguntado cómo puede haber suficiente oxígeno disuelto en el agua para que los peces puedan respirarlo, y Cristina dice: nosotros somos menos eficientes en absorber oxígeno que un cetáceo porque nos protege en parte del humo del fuego, y debajo del agua requiere aprovechar cada sorbo de aire, y no hay fuego. Y bueno, yo no sé realmente la respuesta a estas preguntas. No sé si ustedes la saben, pero sí me parece interesante comentar que, bueno, dos cosas: la primera es que realmente en el agua, esto nos puede parecer sorprendente, en el agua hay más oxígeno que en…
Ignacio Crespo explica cómo la capacidad de los cetáceos para colapsar su caja torácica les permite bucear a grandes profundidades, comparando el riesgo de descompresión con el que sufren los buceadores.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #1 · Palabras #1cetáceos colapsan caja torácicadescompresión cachalote pulmonesnitrógeno en cetáceos respiran aireproblemas de descompresión buceadoralmacenamiento de oxígeno cetáceosadaptaciones bioquímicas cetáceosoxígeno muscular en buceo prolongadobaterías de oxígeno cetáceos…del oxígeno viene de antes y funcionaba maravillosamente y habías comentado también lo de si son tal vez más eficientes los cetáceos como un tema aparte de la respiración de los peces y es que tienen un sistema adaptado que permite hacer cosas muy locas. Lo hablaba además con Juan Junoy, que es oceanógrafo, porque una de las características que diferencian a los cetáceos de otros mamíferos marinos es la capacidad que tienen para colapsar su propia caja torácica. Teniendo en cuenta que muchos de ellos tienen que bucear a profundidades descomunales, como puede ser el cachalote, mantener los pulmones con demasiado aire puede generar problemas de descompresión luego al subir, porque también se almacena nitrógeno; bueno, tenemos que tener en cuenta que respiran aire. Entonces puede pasar lo mismo que a un buceador que suba muy rápido. Uno de los trucos es vaciar los pulmones de aire antes de descender, colapsar totalmente los pulmones y diréis: ¿de dónde sacan entonces el oxígeno para poder mantener la respiración y nutrir las células durante sus buceos que pueden ser muy prolongados? Bueno, pues porque tienen adaptadas cuestiones bioquímicas para almacenar el oxígeno de otra forma, no en el pulmón, sino en el resto de toda la cadena que lo acaba llevando hasta los músculos. Eso me parece brutal. Entonces, sí, son muy eficientes, muy muy eficientes y de formas que ni sospechamos. Qué interesante, tienen como baterías de oxígeno ahí para tenerlo ahí en la reserva e irlo dosificando. Qué bueno. pues nada, yo decía lo de la esfera de fotones porque a menudo se habla de esa región que rodea al agujero negro y la gente puede pensar que es como una esfera luminosa que hay alrededor; y de alguna forma lo es. Pero nosotros, por definición, la esfera de…