Tierra Chunga: Bricomanía de lo minúsculo

Hola a todos y todas.

Hay dos cosas en el CosmoCaixa que de tan pequeñas o escondidas en sitios oscuros casi no se ven pero que, uno es así, me llamaron la atención. Tienen en común que son instrumentos sencillos para poder ver lo muy pequeño de una forma ingeniosa. Y ambos supusieron revoluciones es dos campos de la ciencia, la biología y la física de partículas.

Y además son fáciles de construir. ¿Queréis comprobarlo? Venga pues, dale Kristian.

(sintonía)

Microscopio de Leeuwenhoek

Anton van Leeuwenhoek, un comerciante de telas holandés de s. XVII, sin conocimientos científicos pero con curiosidad e inquietud, desarrolló una técnica de fabricación de lentes esféricas y muy pequeñas que montada sobre unas piezas metálicas podía enfocar y ver hasta con 400 aumentos cualquier cosa que pudiera situar sobre una pequeña aguja. Este comerciante logró ver a los animáculos del agua estancada (luego se llamaron protozoos) a los espermatozoides, incluso bacterias!.

Bueno, al lío que me pierdo. Para fabricar un microscopio simple como el de Leeuwenhoek lo primero que necesitamos es la lente. Tomamos una varita de vidrio de 5 mm de grosor. Calentamos la parte central de la varita hasta que se ponga al rojo. Estiramos los extremos para conseguir una barra más fina. Cuando tenemos el vidrio con un grosor inferior al milímetro lo rompemos y calentamos uno de los extremos delgaditos. Se formará una bolita más o menos esférica de 1 o 2 mm. Se retira del fuego y se rompe la bolita separándola de la barra de vidrio. Ya tenemos lo más importante, la lente. Luego la montamos en una platina de metal (para manejarla mejor) y ya está hecho nuestro primer microscopio. Algo pobre, si, pero si le añadís un par de tornillos para el enfoque o para los objetos a observar tendréis lo mismo que el holandés (si queréis más detalles sobre como construir un microscopio consultar esta página de Ciencia Fácil).

Pensar que hasta varios siglos después no se fabricaron microscopios compuestos con más aumentos que los de Leeuwenhoek.

De hecho a Leeuwenhoek se le considera el padre de la microbiología. Su caso es similar al de Galileo. Quizás no fueron los primeros en construir sus instrumentos ópticos pero si los primeros en orientarlos correctamente: hacia lo muy grande o lo muy pequeño. Leeuwenhoek fue propuesto y aceptado como miembro de la Royal Society de Londres, aun sin conocer ni el latín, ni el inglés ni viajar a Inglaterra (moraleja final: no es necesario ser científico profesional para hacer ciencia, tomar nota!).

Cámara de niebla
No solemos pensar en ello pero en nuestro entorno cotidiano existen, sin que lo apreciemos, múltiples partículas provenientes de lugares muy remotos del universo (aunque también de materiales terrestres radioactivos o centrales nucleares). Algunas de estas partículas subatómicas (más pequeñas que un átomo) pueden detectarse a simple vista gracias a lo que se llama una cámara de niebla.

El escocés Charles Thomson Wilson estudiaba en 1911 las nubes y su formación cuando construyó una cámara estanca sobresaturada de vapor de agua para generarlas. No se si consiguió nubes pero si se fijó en que los iones o partículas que lo atravesaban dejaban una estela de burbujas (parecido a como los aviones dejan estelas en el aires según las condiciones atmosféricas) cuya trayectoria venia definida por su masa, carga y velocidad.

Para construir la cámara de niebla se necesita una caja transparente (una pecera vamos), una base metálica y pintada de negro (que servirá de base), una bandeja donde quepan la pecera y la base metálica, un trocito de paño, isopropanol (un alcohol) y hielo seco (CO₂ en estado sólido).

Coloca el hielo seco sobre la bandeja. Luego sitúa la placa metálica sobre el hielo. A continuación pega la tira de fieltro en la parte inferior de la pecera empapado del isopropanol y coloca toda la pecera del revés (boca abajo) sobre la bandeja.

A los 15 minutos en la parte inferior de la pecera el vapor de alcohol está sobrenfriado encontrándose en condiciones de hacer burbujitas cuando las partículas lo atraviesen. De hecho podríamos identificar cada partícula por la estela que deja. De esta manera otro físico llamado Carl David Anderson descubrió una partícula llamada positrón (si queréis ampliar la información mirar la estupenda página "Física de partículas para profesores", de allí saqué el gráfico).

Primera imagen de un positrón en cámara de niebla

A Charles Wilson le dieron el Nobel de física de 1927 por la invención de la cámara de niebla y a Carl Anderson el de 1936 por el descubrimiento del positrón.

Con esto finalizamos nuestra Bricomanía de lo minúsculo. La semana que viene os enseñaré a construir una estantería para los premios Nobel que recibáis por vuestros descubrimientos con la cámara de niebla o con el microscopio. Y mientras tanto os dejo este video sobre cómo construir tu propio rascacielos: