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]



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:



Estos son los pilares de luz que sostienen la bóveda celeste

Esta ilusión óptica es una de las más hermosas que podemos apreciar en la atmósfera.

Los hermosos pilares de luz que suelen aparecer en las regiones árticas lucen como una suerte de cristal, tan sólido que parece capaz de sostener toda la bóveda celeste. Pero estos pilares no son sino una ilusión óptica provocada por cristales de hielo: uno de esos fenómenos cuyo origen pareciera grandilocuente y termina siendo inesperado.

El bello espectáculo climático que generan estos cristales puede ser visto en las regiones del norte cercanas al Ártico. Aunque recientemente pudieron ser observadas incluso al sur de Estados Unidos, en Ohio, debido a las bajas temperaturas.

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Y es que para que se presenten los pilares de luz se requiere de los más fríos climas y de extremas nevadas, pues son los pequeños cristales del hielo que flotan en la atmósfera lo que los provoca. En ellos se refleja la luz, misma que puede provenir de la luna, el sol o incluso de una ciudad. Cada pilar es así, el reflejo colectivo de cientos de estos cristales que juntos forman el famoso halo vertical.

Pueden ser vistos también de día, formando una ilusión que sin duda genera otras emociones, pero que es igual de impresionante: como si el sol se hubiese difuminado en el cenit. Esto ocurre por los mismos cristales de hielo, pero estos pilares de sol están en realidad a cientos de kilómetros de distancia; lo que los hace visibles es que tanto la fuente de luz como el espectador se encuentren ambos a la mitad de donde se encuentran los cristales reflejantes.

En ocasiones el origen de la luz hace que los pilares se vean más bien como un cósmico candelabro, pues cuando los cristales están más alto en la atmósfera, o la fuente de luz está más cercana, aparecen como si estuvieran directamente sobre la cabeza del espectador.

¿Ya los conocías? Te dejamos aquí unas fotos inspiradoras de este fenómeno alrededor del mundo.

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*Imágenes: 1) flickr do1, touch1; 2) Wikpidecia CC; 3) Vincent Brady; 4) Terho Mäkelä Finlandia; 5) Mike Vielhaber; 6) Mike Reva; 7) Greg Tomaszewicz