En los premios Nobel principal
Sin embargo, en otros ámbitos también han sido temas científicos. De hecho, el Premio Nobel de la Paz (junto con Al Gore) será otorgado a la organización responsable del cambio climático (IPCC) por advertir de los riesgos que supone el cambio climático y proponer medidas para combatirlo.
Por otro lado, el premio Nobel de Economía. De hecho, el premio no fue creado por el propio Alfred Nobel, sino que fue creado en 1968 por el Banco de Suecia en homenaje a Alfred Nobel y se comunica con el resto (concretamente, el lunes de la semana siguiente). Este año, Leonid Hurwicz, Eric S. Maskin y Roger B. Los galardonados son Myerson y recibirán el Premio Nobel por sus aportaciones al desarrollo de la teoría del diseño de mecanismos. Las matemáticas han sido una herramienta imprescindible para desarrollar esta teoría.
Y falta mencionar el premio Nobel de Literatura. Pues el premiado es Doris Lessing, autor de novelas de ciencia ficción. Por lo tanto, los temas científicos han sido los principales en los Premios Nobel 2007.
Modelos de ratón en el Premio Nobel de Fisiología o Medicina
Mario C. Capecchi, Martin J. Evans y Oliver Smithies
"por los hallazgos que han realizado en el ratón para provocar determinados cambios génicos utilizando células madre"
Tres investigadores han realizado hallazgos clave para desarrollar la técnica de elaboración de modelos de ratones modificados genéticamente. Estos ratones normalmente suelen tener algún gen inactivado (los ratones knockout) y son capaces de transmitir ese cambio genético a sus descendientes. La biomedicina tiene una gran importancia, ya que es una herramienta muy útil tanto en la investigación básica como en la investigación de nuevas terapias.
La recombinación para cambiar los genes
Cuando Capecchi y Smithies empezaron a trabajar, parecía casi imposible que el ADN de los ratones sufriera cambios genéticos deseados. Pero ambos investigadores pensaron que la clave podía estar en la recombinación. En la distribución de las células se produce un intercambio de información genética en cada par de cromosomas, es decir, se recombinan. Capecchi y Smithies sospechan que la recombinación podría utilizarse para modificar ciertos genes y lo estudiaron para conseguirlo.
Capecchi demostró que entre el ADN extraño y los cromosomas se podía producir una recombinación en células de mamíferos, entre otras cosas demostró que los genes defectuosos podían ser reparados mediante el ADN introducido externamente. Smithies, por su parte, intentó solucionar los genes mutados. En estos ensayos descubrió que en todos los genes se pueden producir cambios mediante la recombinación.
Células madre, punto de partida
Las primeras células estudiadas por Capecchi y Smithies no eran apropiadas para formar linajes de ratón con genes inactivados. Necesitaban otro tipo de células capaces de transmitir a las generaciones venideras los cambios producidos en el ADN. Las células reproductoras, los espermatozoides y los óvulos son las únicas células capaces de hacerlo.
Martin Evans descubrió que las células madre de los embriones de ratón podían ser apropiadas para introducir material genético en las células reproductoras y, a partir de ahí, desarrolló la técnica de crear ratones (ratones knockout) con ciertos genes inactivos.
En 1989 se publicó la primera investigación en la que se menciona el ratón con un gen inactivo por recombinación con células madre embrionarias. Desde entonces han creado muchos tipos de ratón de este tipo que permiten investigar cualquier aspecto de la fisiología de los mamíferos, desde el desarrollo del embrión hasta las enfermedades graves. También se utilizan para investigar el efecto de la terapia génica.
Pequeños discos duros en el Premio Nobel de Física
Albert 978-84-y Peter Grünberg
"Por descubrir una magnetorresistencia gigante"
El Premio Nobel de Física de este año será concedido a aquellos que hayan desarrollado la tecnología de lectura de datos utilizada en los discos duros. Esta tecnología ha permitido que en los últimos años los discos duros se hayan reducido drásticamente.
En 1988, Ferte y Grünberg, cada uno por su parte, descubrieron un fenómeno físico completamente nuevo: la magnetorresistencia gigante (o GMR). Un sistema basado en la gigantesistencia magnética transforma los pequeños cambios magnéticos de los discos duros en el cambio de la resistencia eléctrica, es decir, los valores 1 y 0 utilizados en los sistemas digitales. Este fenómeno se produce en materiales magnéticos finos que sólo tienen un espesor de unos pocos átomos.
Lectores más sensibles
Los finos materiales han hecho que los ordenadores portátiles, los reproductores de música, etc. sean cada vez más pequeños. En estos sistemas la información está muy empaquetada en discos duros. La información está almacenada como un espacio microscópico que está magnetizado en diferentes direcciones.
Los lectores de estos dispositivos analizan los discos y registran los cambios de magnetismo que hay en ellos. Cuanto más compacto sea el disco duro, más pequeños y débiles serán los espacios magnéticos. Los lectores de estas zonas deberán ser, por tanto, muy sensibles. Un cabezal lector basado en el efecto de gigantesistencia magnética es capaz de detectar estos pequeños cambios magnéticos y convertirlos en un cambio de resistencia eléctrica.
Cuanto más finas sean las capas del lector, mayor será la compactación de la información de los discos duros, ya que las capas serán capaces de modificar su magnetización en función de estas pequeñas variaciones de magnetización.
Los lectores disponen alternativamente de capas finas de un material magnético y otro no magnético. Si el magnetismo de una capa magnética es fijo y variable al siguiente, la magnetización de la última podrá variar en función de la magnetización del espacio que estudia o lee en el disco duro. Dependiendo de la zona de lectura, las magnetizaciones de las dos capas magnéticas del lector tendrán el mismo sentido o sentido contrario, por lo que la resistencia magnética será alta o baja.
Este año, por tanto, se premian a aquellos que han inventado una tecnología que ha hecho posible leer la información de los pequeños discos duros.
Reacciones de superficies sólidas en el Premio Nobel de Química
Gerhard Ertl
"Por investigar procesos químicos en superficies sólidas"
Si un sólido participa en una reacción química, estará situado en el exterior del sólido, en la superficie. A veces reacciona el sólido mismo y, otras veces, une las moléculas que deben reaccionar para que se produzca la reacción entre ellas, en cuyo caso denominamos catalizador. Sin embargo, hay muchas reacciones en la superficie del sólido. Por ejemplo, un trozo de hierro comienza a oxidarse desde el exterior, ya que sólo los átomos de hierro de la superficie pueden estar en contacto con el oxígeno del aire. Aunque el sólido es polvo, la reacción se produce sobre la superficie de los granos de polvo.
El hecho de que ocurra sobre una superficie aporta características especiales a las reacciones químicas y son muy difíciles de investigar. Por un lado, se requieren superficies muy limpias y regulares, y por otro, técnicas muy precisas para estudiar la dinámica de las moléculas que se aproximan a la superficie. Es en este ámbito donde adquirió relevancia el químico alemán Gerhard Ertl. Fue quien desarrolló la metodología más utilizada para la investigación de reacciones químicas en sólidos. Esta metodología se ha convertido en una práctica habitual tanto en los laboratorios de investigación como en la industria.
Nitrógeno del aire
Ertl investigó un proceso típico de la industria de fertilizantes químicos, la reacción Haber-Bosch, que transforma el nitrógeno en el aire, reaccionando con el hidrógeno, en amoniaco. Para ello es necesario utilizar hierro sólido. Actúa como catalizador porque las moléculas de nitrógeno e hidrógeno deben estar adsorbidas en el hierro para reaccionar entre sí. Si no, no reaccionan.
Ertle describió paso a paso cómo se produce este proceso: cómo se adsorbe el nitrógeno al hierro, cómo se adsorbe el hidrógeno y cómo reaccionan los átomos adsorbidos. Además, describió la dinámica del hidrógeno no sólo con hierro, sino también con platino, níquel y paladio.
Sin embargo, la importancia de Ertl no se limita a la reacción Haber-Bosch. Su metodología combinaba la modelización teórica de moléculas, técnicas espectroscópicas avanzadas y muchos procedimientos de laboratorio para poner de manifiesto lo que ocurría en la superficie. Estas técnicas han permitido investigar muchos otros procesos de sólidos, como la industria de semiconductores (industria electrónica), la optimización de la combustión de combustibles (automoción), etc. en un largo etcétera.
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