Las plantas utilizan mecánica cuántica para aprovechar hasta 95% de la luz solar en la fotosíntesis

La relación entre la luz y los sistemas digestivos de las plantas que transforman esta en energía para ellas puede enseñarnos maneras de ahorrar y producir en el futuro energía limpia y renovable.

Fotosintesis

En la investigación sobre fuentes de energía limpia y sustentable, los científicos han volteado a ver el mundo natural para aprender de sus eficientes métodos de ahorro y uso de energía.

En esta investigación descubrieron que las plantas y otros organismos que sintetizan luz solar a través de la fotosíntesis consiguen una eficiencia energética de 95%; esto quiere decir que hay muy poco desperdicio en sus procesos, a diferencia de nuestras celdas solares para fotosíntesis artificial, donde el patrón de eficiencia se invierte y no toda la luz solar es aprovechada.

Pero aún más increíble es que las plantas parecen lograr este grado de aprovechamiento utilizando un método que antes sólo era conocido en la física cuántica, y que al reproducirlo en condiciones controladas sorprendió a los mismos investigadores. A través de algo llamado coherencia la física cuántica explica sistemas como un par de péndulos que se transfieren energía el uno al otro de modo cíclico. Al interior de las plantas parece ocurrir algo similar.

La coherencia es lo que permite a las partículas elementales de la luz (los fotones) encontrar las rutas más efectivas a su interior, en el proceso en que la planta transforma la luz en carbohidratos. Cuando un fotón excita las moléculas al interior de la célula de la planta, esta no simplemente se forma detrás del fotón anterior para esperar su turno, sino que un mismo fotón es capaz de seguir diferentes cursos de acción al mismo tiempo, encontrando su camino a la zona de reacciones donde ocurre la química de la fotosíntesis –todo en un tiempo récord de menos de un millón de billonésimo de segundo, o para fines prácticos, de manera instantánea.

Este descubrimiento, cuyo crédito es de Niek van Hulst del Instituto de Ciencias Fotónicas de Castelldefels, España, podría ayudar a diseñar materiales que imiten el comportamiento de las plantas para aprovechar la luz y transformarla en energía eléctrica. Tal vez ya nos esperan ahí los nuevos métodos, latiendo silenciosamente en el interior de cada una de las hojas de todos los árboles.

[MNN]



Las mejores imágenes captadas de nubes noctilucentes 📷

Se trata de un fenómeno electrizante que crea hermosos patrones en la atmósfera.

Las nubes noctilucentes, además de tener un nombre sugerente –pues refiere a que brillan en la oscuridad de la noche–, son realmente hipnotizantes. Se trata de un fenómeno atmosférico del que, hasta hace poco, no se habían tomado demasiadas fotos. Pero ahora, incluso tenemos las primeras imágenes de nubes noctilucentes en Marte.

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Las nubes noctilucentes, también conocidas como “nubes mesosféricas polares”, son formadas por cristales de hielo que se producen en las capas más altas de la atmósfera y que son visibles al final del crepúsculo. Según un equipo de meteorólogos de la Universidad de Hampton que trabajó junto con astrónomos de la NASA, las nubes noctilucentes adquieren su electrizante color azul a partir de que los cristales se adhieren a las estelas de polvo que los meteoritos dejan en la atmósfera.

Y es que, cuando un meteorito “golpea” la atmósfera, deja atrás una estela de polvo, ahí donde la presión del aire es casi inexistente. Es así que el vapor de agua se adhiere al de la estela.

En 2018 la NASA organizó una misión de exploración a la mesosfera, llamada PMC Turbo, para poder grabar las nubes noctilucentes a través de un globo sonda teledirigido con varias cámaras a bordo. Así, pudieron captar el paso de las nubes por el Ártico. Mira:

Por su parte, el astrónomo Maciej Winiarczyk logró captar, en 2013, nubes noctilucentes en Escocia acompañadas de otro gran fenómeno: la aurora boreal.

Y estas son algunas de las mejores fotografías de nubes noctilucentes:

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Descubren nuevo tipo de aurora boreal (y nosotros estamos encantados)

Descubren un nuevo tipo de aurora boreal en Canadá; se llama Steve, y consiste en largas cintas de luz morada y verde que atraviesan el cielo.

Un grupo de observadores canadienses ha hecho un precioso regalo al mundo: ubicar un nuevo tipo de aurora boreal. Sin duda este fenómeno lumínico, las auroras, se encuentra entre los espectáculos más arrobadores con que la naturaleza nos convida. Por eso, enriquecer el acervo de “formatos” de auroras es tan grata noticia. 

Los astroentusiastas canadienses han llamado a esta nueva aurora “Steve”. La diferencia respecto a los tipos de auroras ya conocidos consiste en que esta tiene la forma de afiladas cintas con tonos morados y verdes que corren de este a oeste, y se manifiestan en latitudes más cerca del ecuador (generalmente, las auroras boreales se pintan en los cielos muy al norte del planeta).

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Al parecer, la aurora Steve ocurre a causa de “ríos” de partículas cargadas eléctricamente que surcan la atmósfera superior (los cuales, hasta ahora, se pensaba que eran imperceptibles al ojo humano). 

Las auroras boreales se gestan a partir de la interacción entre vientos solares, campos magnéticos y corrientes eléctricas. Esta confluencia de fuerzas naturales deriva en un espectáculo cuya hermosura ha encandilado al ser humano desde hace varios siglos. 

Hoy la belleza natural está de fiesta gracias a este nuevo miembro del interminable archivo de maravillas que tiene para nosotros. Celebrémoslo disfrutando de estas imágenes: