Un mechero es un sencillo artefacto utilizado para encender una llama y transmitir ésta a otros cuerpos.

Las partes del mechero

Las partes fundamentales que componen el mechero son:

1. La rueda.
2. La piedra.
3. El pulsador.
4. La válvula
5. El depósito.
6. El “gas”, que suele ser propano o butano en estado líquido.

El funcionamiento del mechero

El funcionamiento de un mechero es muy fácil de comprender:

1. Al hacer girar la rueda rugosa se crea una fricción entre las rugosidades de la rueda y una piedra existente justo debajo de la rueda y que siempre presiona contra ella empujada por un muelle. De esta forma salta una chispa.
2. Seguidamente, al apretar sobre el pulsador, se abre la válvula que permite que el gas alojado en el depósito salga al exterior.
3. La chispa generada en el punto primero, alcanza el gas (la chispa tarda más en desaparecer de lo que tarda en aparecer el gas) y al tratarse de un gas con alto poder de combustión, prende y aparece la llama.
4. La llama se mantendrá encendida mientras se apriete el pulsador.
5. En cuanto se suelta el pulsador, la válvula deja de abrirse, se corta la salida de gas y se apaga la llama.

Una curiosidad sobre el mechero

Como ya hemos aprendido, un mechero guarda el gas en su depósito, sin embargo, cuando miramos uno de los mecheros más comunes hoy en día, cuyo depósito es transparente, podemos ver que el gas se encuentra en estado líquido. Sin embargo, cuando presionamos la válvula, no sale en estado líquido, sino en estado gaseoso.

Esto es debido a que los combustibles que se usan en el mechero (normalmente propano o butano) pasan a estado líquido con relativa facilidad en función de las condiciones de presión y temperatura a que están sometidos (condensación). De esta forma, cuando el “gas” está en el depósito, a una presión superior a la atmosférica, se encuentra en estado líquido.

Cuando abrimos la válvula del mechero, la parte de “gas” que está en el tubo de salida pasa a tener la presión atmosférica, pasando a estado gaseoso.

¿Y porque el gas se almacena en estado líquido? Pues la respuesta es sencilla. El “gas” se almacena en estado líquido porque de esa manera ocupa menos espacio.

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Un IMPLANTE COCLEAR es un dispositivo electrónicocreado por el hombre que, transformando los sonidos en impulsos eléctricos, es capaz de hacer oir a ciertas personas que padezcan una minusvalía auditiva.

Los implantes cocleares tienen ya más de 20 años y la Administración de Medicamentos y Alimentos considera que se trata de un tratamiento seguro y eficaz para la sordera.

Estos implantes constan de dos elementos que deben ser implantados quirúrgicamente y uno exterior que capta el sonido y lo procesa.

Quiénes son los candidatos a los implantes cocleares

Según la Administración de Medicamentos y Alimentos, se pueden practicar implantes cocleares en adultos y niños mayores de doce meses que sufran una pérdida considerable de audición. La decisión de los especialistas para determinar si un implante coclear es adecuado para el candidato se basa principalmente en estos dos factores:

• Gravedad de la pérdida auditiva
• Incapacidad del candidato de reconocer el habla con o sin auxiliares auditivos.

Cómo funciona un implante coclear

Los elementos principales que hacen funcionar correctamente un implante coclear son el micrófono, el procesador del habla, un transmisor, receptor, estimulador y los electrodos.

1. El implante coclear dispone de un micrófono que capta los sonidos para trasmitirlos a un procesador.
2. Una vez captados los sonidos, son analizados por un procesador, que los analiza y los codifica en forma de señales eléctricas codificadas.
3. Las señales eléctricas codificadas son transmitidas a una bobina y está, a través de la piel, las hace llegar al implante colocado en el nervio auditivo.
4. El implante interpreta el código generado por el procesador decodificándolo y envía impulsos eléctricos a los electrodos colocados en la cóclea.
5. El nervio auditivo capta las señales eléctricas enviadas y las envía a la zona del cerebro responsable de la interpretación de los sonidos.
6. El cerebro reconoce estas señales como sonido.

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Hacia el año 1938 el famoso físico estadounidense Chester Carlson patentó un sistema con el que conseguía reproducir documentos en papel, aunque la primera fotocopiadora (fabricada por la marca Xeox) no se comercializó hasta unos diez años más tarde.

La causa por la que se tardara tanto en comercializar una patente de tal importancia fue la poca capacidad de Carlson por conseguir que la industria se interesara en su invento.

Por fin, sus esfuerzos por comercializar la fotocopiadora culminaron cuando un pequeña empresa familiar denominada Haloid Company (que más adelante pasó a ser Xerox) compró los derechos de la patente de la fotocopiadora a Chester Carlson.

Así, en el año 1947 se fabricó la primera fotocopiadora.

Cómo funciona una fotocopiadora

Entender cómo funciona una fotocopiadora es sencillo:

1. El documento que se quiere fotocopiar se coloca en una pantalla de cristal (evidentemente bien limpio) colocado sobre una placa que está cargada eléctricamente.
2. Las zonas claras del papel a fotocopiar destruyen la carga positiva de la placa. De esta forma, se consigue crear una imagen de las zonas negras del papel sobre la placa a base de cargas positivas (en los lugares en que hay tinta negra queda la carga positiva en la placa).
3. La placa se rocía con un polvo de carga negativa. Este polvo se adhiere por magnetismo a las zonas de la placa en que quedaban cargas positivas (ver Cómo funciona un imán).
4. Se retira el polvo que no se ha adherido a la placa y que corresponde a las zonas blancas del papel.
5. Se coloca una hoja de papel sobre la placa y mediante calor, se transfiere el polvo (tóner) al papel.
6. La fotocopia está lista.

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Para ello, iluminó el interior de depósito que contenía agua en su interior y tenía un pequeño agujero en su lateral derecho. La demostración consistía en que al dejar salir el agua por el orificio, la luz seguía el trayecto curvo del agua al salir por el agujero y caer al vacío.

En realidad, lo que estaba sucediendo no era una violación de la ley que establece que la luz solo viaja en línea recta, sino que lo que sucedía era que la luz rebotaba en un lado y otro del chorro, en tramos rectos y cortos, debido a la reflexión interna del agua y al cambio de densidad del medio.

Qué es la fibra óptica

La aplicación de esta observación, llegó pasados casi 100 años, en el año 1955, momento en el que Narinder S. Kapany, ideó un nuevo tipo de conductor luminoso, que estaba fabricado a base de pequeños hilos de cristal llamados hilos fibra óptica. Cada una de estas fibras ópticas tenían el diámetro de un cabello humano y estaban fabricadas en dos tipos de cristal. Las diferencias entre los dos cristales en que están fabricadas las fibras ópticas garantizan que la luz que entra por un extremo rebote hasta salir por el otro extremo de la fibra óptica, aunque el conductor presente curvas pronunciadas.

Cómo funciona la fibra óptica

La luz se desplaza a lo largo de la fibra óptica rebotando en su interior de dos formas distintas, de forma monomodal y de forma multimodal:

• Transmisión multimodal: En la transmisión multimodal, la parte gruesa de la fibra óptica permite que la luz forme en su recorrido hasta 1.000 ondas distintas que llegan al otro extremo en momentos diferentes. La transmisión multimodal se pierde cierta cantidad de luz y la señal recibida es pobre.
• Transmisión monomodal: La fibra óptica dispone de un núcleo fino con un diámetro aproximado de 8 veces mayor que la longitud de onda de la luz infrarroja utilizada que impone a la luz un esquema único y regular de ondas. En la transmisión monomodal no se pierde apenas luz y la señal recibida es prácticamente igual a la emitida.

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El origen del detector de mentiras o polígrafo

Aunque parezca mentira, el detector de mentiras o polígrafo fue inventado por un joven estudiante de medicina llamado John Larson en el año 1922. Inicialmente medía menos parámetros de los que se miden en la actualidad, aunque sus conclusiones se tomaban con la misma veracidad que en la actualidad.

Cómo funciona un detector de mentiras o polígrafo

Un detector de mentiras o polígrafo es un instrumento eléctrico que registra mediante agujas y en un papel determinadas características físicas de la persona que se somete a la prueba y las representa en el tiempo. De esta forma, se pueden comparar esas características antes y después de hacerle al sujeto una determinada pregunta.

Un detector de mentiras o polígrafo dispone de sensores que se acoplan al cuerpo de la persona sometida a la prueba que miden el ritmo cardíaco, el ritmo respiratorio, la presión sanguínea y la resistencia de la piel al paso de la corriente eléctrica. Este último parámetro es una forma de medir el aumento de la sudoración del sujeto, ya que en caso de que la piel esté seca, la resistencia al paso de la corriente eléctrica es mayor que si el sujeto está sudando (el sudor es un buen conductor de la electricidad).

El polígrafo o detector de mentiras, dispone también de un rollo de papel que va pasando automáticamente por una zona en la que se encuentran agujas con tinta. Estas agujas se mueven de arriba a abajo en función de si aumenta o disminuye el parámetro que mide, dejando transcritas en el papel las variaciones de los parámetros medidos en función del tiempo.

La veracidad del detector de mentiras o polígrafo

En la actualidad, la mayoría de los países consideran que las pruebas realizadas con un detector de mentiras no son concluyentes y no son aceptadas por los tribunales, aduciendo que un sujeto entrenado puede “engañar” al detector.

Por otro lado, el detector no determina si la respuesta dada es cierta o falsa, sino que intenta determinar si la persona cree decir la verdad o mentir, es decir, si una persona cree que dos más dos son cinco y se somete al polígrafo, al preguntarle si dos más dos son cinco y responder “sÍ”, la máquina determinará que dice la verdad.

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Un sónar o ecosonda es un aparato que permite al hombre “ver” o averiguar la posición a la que se encuentran objetos situados bastante profundidad o sumergidos a cierta distancia de un barco.

También se utilizan para encontrar restos de naufragios en el mar u océano, bancos de peces y otros elementos sumergidos.

Su capacidad para detectar obstáculos, como arrecifes desconocidos o icebergs incluso en días de espesa niebla, lo convierten en un instrumento de seguridad indispensable.

Historia del sónar o ecosonda

Con el hundimiento del Titanic en el año 1912 y con la pérdida de más de 1.500 vidas al chocar este famoso transatlántico con un iceberg en su viaje inaugural, se despertó un gran interés en poder detectar objetos bajo el agua. Sin duda, si el “Titanic” hubiera contado con una aparato de este tipo, sin duda habría detectado la presencia de un monumental bloque de hielo frente a él y lo hubiera esquivado.

El meteorólogo británico L.F. Richardson, sugirió el uso del eco como un posible método para detectar objetos sumergidos en el agua, y uno de los pioneros de la radio (Reginald A. Fessenden) realizó los primeros experimentos. Todo esto sucedió poco antes de la primera guerra mundial.

La capacidad de poder determinar la profundidad del lecho oceánico, haciendo funcionar el sónar o ecosonda de forma vertical desde un barco, fue una aplicación crucial en tiempos de paz.

Antes de haberse inventado el sónar o ecosonda , los barcos utilizaban un método para basado en el lanzamiento de un escandallo para determinar la profundidad a la que se encontraban.

En tiempos de guerra, los sónar o ecosondas, evolucionaron con el fin de poder detectar submarinos enemigos situados a gran profundidad.

Hacia el año 1960, la mayor parte de los barcos ya disponían de sónar de precisión.

Hoy en día, con la utilización de las nuevas tecnologías y los grandes ordenadores, se utiliza el análisis por computadora con el fin de obtener imágenes instantáneas renderizadas del relieve del lecho marino bajo la quilla del barco. De esta forma, se ha convertido en una herramienta indispensable para la navegación, determinando la posición, tamaño y profundidad de los diferentes obstáculos que un barco puede encontrar en su travesía.

Pero su utilización, no está restringida a los barcos. Las compañías petrolíferas, por ejemplo, utilizan sónar o ecosondas para vigilar los oleoductos submarinos y el movimiento de las masas de arena que puedan llegar a dañarlos y los arqueólogos marinos, los utilizan para encontrar naves antiguas hundidas o restos de naufragios.

Cómo funciona el sónar o ecosonda

El funcionamiento del sónar o ecosonda es sencillo:

1. Un transductor montado en el casco de un barco, envía ondas sonoras, que se transmiten por el agua.
2. Estas ondas siguen una trayectoria rectilínea hasta que chocan con algún objeto, que puede ser un submarino, restos de un naufragio o el lecho marino. En ese momento rebotan formando un eco y pasando a llamarse ondas de retorno.
3. El transductor recibe las ondas de retorno y las convierte en señales electicas que forman una imagen en un monitor. En función del tiempo que ha tardado la onda en rebotar y la velocidad de propagación de las ondas sonoras en el agua (que es conocida), se calcula la distancia a la que la onda ha rebotado, y por tanto, la distancia a la que se encuentra un objeto.

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Historia del microondas

Hacia el año 1940, dos destacados físicos del departamento de Física de la prestigiosa Universidad de Birmingham mejoraron un instrumento que generaba ondas electromagnéticas ultracortas denominado “magnetrón”.

A partir del año 1945 se inició la producción industrializada y comercial del magnetrón por una compañía de Massachusetts, Estados Unidos.

Las ondas producidas por el magnetrón tuvieron varias aplicaciones, como por ejemplo, mejorar el alcance de los radares de la época.

Una vez inventado el magnetrón, los científicos de la época se dieron cuenta de que las ondas emitidas se dispersaban al azar y calentaban cualquier cosa que contuviera moléculas, de forma tan rápida e intensa, que reducían enormemente los tiempos de cocción y calentamiento de los alimentos.

Cómo funciona un horno microondas

Un horno microondas es un aparato basado en el magnetrón inventado por Raytheon. Su funcionamiento es el que sigue:

1. El horno microondas genera un campo magnético suficientemente potente que hace que las moléculas de agua se alineen con el eje de este campo.
2. Posteriormente, el microondas oscila el campo magnético generado varios miles de millones de veces por segundo, haciendo que las moléculas de agua cambien de posición esos miles de millones de veces por segundo.
3. Al cambiar de posición, las moléculas de agua rozan entre ellas. Ese rozamiento que se produce entre las moléculas, produce el calentamiento de las mismas, y las propias moléculas calientan el alimento introducido en el horno microondas.

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Historia del pararrayos

El primer pararrayos conocido se instaló en Filadelfia, hace ya varios siglos.

Como todo el mundo sabe, el pararrayos fue inventado por Benjamin Franklin en el año 1752. Para comprobar que un rayo no era más que una corriente eléctrica, hizo volar una cometa en medio de una tormenta, atando en el otro extremo de la cuerda una llave metálica. De esta forma, la corriente generada por el rayo que cayera en el extremo superior de la cometa, atravesaría la cuerda mojada, llegando a la llave (colocada cerca del suelo) y haría saltar chispas por el puente eléctrico producido.

En realidad, Benjamin Franklin tuvo suerte de no morir, ya que un rayo descarga unos 20.000 amperios a una temperatura de 30.000 ºC. Para que nos hagamos una idea de la intensidad de corriente que hace circular un rayo, los enchufes domésticos están diseñados para una intensidad máxima de 16 amperios.

Muchos materiales considerados como aislantes de la corriente eléctrica, son capaces de conducir la corriente si se les aplica una diferencia de tensión suficiente entre sus extremos. Además, la resistencia que generan los materiales, producen un enorme calor, lo que provoca los daños característicos del rayo; por ejemplo, el contenido de agua se evapora instantáneamente con el paso de la corriente generada por un rayo.

El hecho anterior, explica porque un árbol se parte cuando le cae un rayo:

La intensidad de corriente generada por el rayo y que atraviesa el árbol, unido a la resistencia al paso de la corriente que genera la madera, provoca una temperatura en el árbol tan alta que hace que se evapore instantáneamente el agua que contiene, secándose, variando su tamaño y partiéndose en dos.

Benjamin Franklin, colocó cables en las fachadas de los edificios de Filadelfia, ciudad en la que vivía. Cunado descargaba un rayo, la electricidad, que como el agua tiende a seguir el camino más fácil (tiende a seguir el mejor conductor y el camino más corto), fluía a lo largo de los conductores en lugar de por el edificio.

Cómo funciona un pararrayos

Como es sabido, las nubes, tras ser frotadas continuamente con los vientos que recorren la tierra, se cargan negativamente, acumulando gradualmente cierto potencial eléctrico. La tierra tiene potencial “0”, por lo que cuando el potencial de las nubes es elevado, se produce un arco de descarga que genera una gran corriente partiendo de las nubes y llegando hasta la tierra.

Sabido es que la electricidad sigue el camino más fácil, y el material que es mejor conductor. Así, el funcionamiento del pararrayos es el siguiente:

1. Se eleva un elemento conductor por encima del edificio (el pararrayos), que es mejor conductor que el aire y que el propio edificio.
2. La corriente generada por un rayo que caiga cerca de este elemento, o lo que es lo mismo, cerca del edificio al que protege el pararrayos, “optará” por ir a través del pararrayos, ya que conduce mejor la electricidad que el aire o la propia edificación.
3. Se une el pararrayos a la tierra, mediante picas o conductores, para que disipen la electricidad.

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Qué es un antibiótico

Un antibiótico es una sustancia procedente de un organismo vivo, generalmente un hongo, y que es capaz de matar a los gérmenes que se han introducido en un ser vivo. La penicilina fue el primero en ser descubierto, por Alexander Fleming, y se utilizó para el tratamiento de las enfermedades humanas.

Cómo se descubrieron los antibióticos

En el año 1928 el profesor Alexander Fleming hizo, de forma casual, un descubrimiento que revolucionaría la medicina, la penicilina, o el primer antibiótico conocido.

Se trataba de un hongo vivo, productor de un antibiótico. Pocas personas conocen que Fleming no consiguió estabilizar el preparado, cuyas propiedades destructoras de gérmenes tan solo duraban unos pocos días.

La estabilización del producto creado por Fleming llegó varios años después, en 1940, gracias a los trabajos del patólogo australiano Howard Florey y al químico alemán Ernst Chain, ambos trabajadores de la prestigiosa Universidad de Oxford.

La penicilina, primer antibiótico descubierto, resultó ser la droga milagrosa tan esperada por la medicina. Se comprobó su eficacia contra una gran variedad de enfermedades, empezando por la meningitis que tanto afectaba a niños en aquella época hasta la neumonía, para la que aún se utiliza, y pasando por la peritonitis y otras enfermedades menos “elegantes” como la sífilis, y lo más importante, al tiempo que curaba las enfermedades, no producía trastorno alguno en los tejidos normales del cuerpo.

En el año 1945, Fleming, Florey y Chain recibieron y compartieron el Premio Nobel de Medicina.

Entre los antibióticos más recientes se encuentran la estreptomicina (con eficacia demostrada contra la tuberculosis), el cloranfenicol (eficaz contra la fiebre tifoidea) y la terramicina (utilizado contra numerosas infecciones).

Cómo funcionan los antibióticos

El funcionamiento de los antibióticos es diferente en función de las bacterias a las que deben de atacar. Así, para que tengan los resultados deseados, pueden atacar las paredes celulares, las membranas celulares o actuar sobre los ácidos nucleicos (el Ácido Ribonucleico o ARN y el Ácido Desoxirribonucleico o ADN), o los ribosomas:

• Pared celular: Algunos antibióticos funcionan bloqueando la formación de las paredes celulares. Así, se consigue alterar la composición intercelular del microorganismo a destruir. Lo que sucede en estos casos es que la presión interna de la célula aumenta hasta que la pared celular cede y el contenido celular se “desparrama”.
• Membrana celular: Los antibióticos que funcionan sobre la membrana celular inhiben la síntesis de sus constituyentes, lesionándola y conviertiendo la célula en fefectuosa.
• ADN y ARN: En este caso, los antibióticos bloquean la síntesis de los ácidos nucleicos que participan en la síntesis de las proteínas, convirtiéndolas en proteínas defectuosas y causando la muerte del microorganismo atacante.
• Ribosomas: Se trata de otra forma de impedir la síntesis de las proteínas, mediante la inhibición de los ribosomas bacterianos. Algunos se unen para conseguirlo al ribosoma y otros bloquean la unión entre ribosomas y aminoácidos.

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Historia del jabón o detergente

Los efectos del jabón o detergente fueron observados ya hacia el año 1913 por el científico belga A. Reychler.

El primer detergente comercializado se vendió en Alemania en el año 1917 y su desarrollo fue fomentado por la Segunda Guerra Mundial por la necesidad de utilizar jabones y detergentes para limpiar los uniformes de los soldados.

Cómo funciona el detergente o jabón

El funcionamiento del jabón o detergente es sencillo. Las moléculas de los jabones y detergentes contienen principalmente dos grupos de átomos necesarios para conseguir su efecto limpiador:

• El primer grupo de átomos se caracteriza por ser hidrofóbicos, es decir, que repelen el agua
• El segundo grupo de átomos poseen una característica completamente contraria, es decir, que atraen el agua y se denominan hidrofilicos. Estos átomos reducen la tendencia del agua a formar gotas.

El grupo de átomos hidrofóbicos se adhieren a la suciedad y a la grasa mientras que el segundo grupo reduce la tendencia del agua a formar gotas, permitiendo que la mezcla obtenida de agua y detergente penetre entre las fibras del objeto a limpiar y arrastre el grupo hidrofóbico junto con los restos de suciedad o grasa a los que se había adherido.

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