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miércoles, 19 de marzo de 2014

La Ciencia en imágenes, del Instituto Max Planck (V)

Continuamos con las fotos que con motivo de la concesión del Premio "Príncipe de Asturias" de la Cooperación Internacional 2013 a la Sociedad Max Planck para el Avance de la Ciencia, estuvieron expuestas en el Parque San Francisco de Oviedo.

Remolino en el imán, foto de Matthias Kammerer, del Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes, Stuttgart, Alemania.


Remolino en el imán, foto de Matthias Kammerer, del Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes, Stuttgart, Alemania.
Las estructuras de remolino magnéticas, como la representada aquí, podría ayudar en un futuro a procesar datos de forma particularmente rápida. Estas estructuras surgen en plaquetas magnéticas de un micrómetro de diámetro y varios nanómetros de altura. En ellas, los diferentes momentos magnéticos, que podemos imaginar como diminutas barras magnéticas, se ordenan de forma distinta a como lo hacen en un imán permanente: su campo magnético forma agujas que sobresalen de la plaqueta por delante (rojo) o por detrás (azul), pudiendo así almacenar el cero o el uno de un bit de datos. Unos breves pulsos magnéticos dan la vuelta a la dirección de las agujas a la velocidad del rayo. La simulación muestra la transición con agujas hacia adelante (rojo) y hacia atrás (azul). En las zonas naranjas y verdes, los momentos magnéticos solo están ligeramente girados hacia afuera del plano de imagen.

El sistema inmunológico en acción, foto de Volker Brinkmann, del Instituto Max Planck de Biología de las infecciones, Berlín, Alemania.


El sistema inmunológico en acción, foto de Volker Brinkmann, del Instituto Max Planck de Biología de las infecciones, Berlín, Alemania.
 Lo que a primera vista parece una flor exótica, es el sistema inmunológico humano en acción: un glóbulo blanco (aquí en rojo) está a punto de convertir en inocuas bacterias de tuberculosis (amarillas). Las bacterias son rodeadas por la membrana celular del fagocito y arrastradas hacia su interior, donde quedan encerradas -en el caso ideal, para siempre-- Pero una Mycobacterium tuberculosis es dura de roer. Gracias a una envoltura particularmente resistente, estas bacterias son capaces de sobrevivir dentro de los fagocitos durante años, y volver a liberarse si se produce un debilitamiento del sistema inmunológico -ya sea debido a enfermedades como el sida, o a la edad-.

Neuronas con orden y concierto, del Instituto Max Planck para la Investigación del Cerebro, Frankfurt, Alemania.


Neuronas con orden y concierto, del Instituto Max Planck para la Investigación del Cerebro, Frankfurt, Alemania.
El aprendizaje y la memoria radican en que en el cerebro las conexiones entre neuronas constantemente se modifican, se deshacen o se establecen otras nuevas. Para poder investigar y comprender dichos procesos es necesario contar con modelos simplificados. Los investigadores de Max Planck Institute for Brain Research hacen crecer neuronas con finos microcanales sobre una placa estructurada fotolitográficamente. Con ello la compleja malla tridimensional que forman las neuronas en el cerebro queda reducida a dos dimensiones en este cultivo. Así los investigadores pueden analizar como se forman o se deshacen las sinapsis entre las células, y que papel tienen en ello sustancias químicas como los neurotransmisores. Esta técnica de cultivo de células es de gran interés también para el desarrollo de nuevas sustancias activas farmacéuticas.

Colisión en el espaciodel Instituto Max Planck de Física Gravitatoria, Potsdam, Alemania.


Colisión en el espacio, del Instituto Max Planck de Física Gravitatoria, Potsdam, Alemania.
Las estrellas neutrónicas aúnan aproximadamente 1,5 veces la masa del sol en una esfera cuyo radio, de entre 10 y 12 kilómetros, no es mayor al de una pequeña ciudad. Ello conlleva densidades y fuerzas gravitatorias extremadamente altas. Según la teoría de la relatividad de Einstein, cuando dos estrellas neutrónicas colisionan y se funden, convirtiéndose en un agujero negro, surgen ondas gravitatorias -pequeñas distorsiones en el espacio-tiempo que, sin embargo, hasta ahora nunca han podido ser medidas directamente-. Mediante simulaciones numéricas, los físicos quieren obtener más información sobre las señales de las ondas gravitacionales, para poder reconocerlas mejor entre las grandes cantidades de datos de los detectores. La imagen muestra una de dichas simulaciones de una colisión de estrellas neutrónicas.

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