Wednesday, October 05, 2016

NANOMACHINES




NOBEL PRIZE  OF CHEMISTRY,2016: NANOMACHINES

The Nobel Prize in Chemistry was awarded this year (2016) to the French: Jean-Pierre Sauvage (University of Strasbourg France), because he joined in 1983:  2  ring  molecules of a few nanometers using mechanical links (rather than covalent),  forming  a chain (catenane), in which  one   ring rotated around another by electrical impulses, to: J. Fraser Stoddart (Edinburgh University, UK), for  the   design and  build in 1991 of a  rotaxane: hexagonal molecular ring bonded to a thin wheel  molecular axle. In 1994, Sauvage built an hexagonal ring molecule moving along an  axle emulating muscle movements of  contraction and expansion with  help of  electrical impulses. For its part,  Soddart manage to control   vertical  lifting movements of  a molecular  ring  using electrical impulses and a software connected to a molecule,  and to: Bernard L. Feringa (University of Groningen, Netherlands), for having designed and built  a  rotary molecular  motor  controlled  by   UV light,  capable of performing a task after added  energy and adequate control thanks to added software. In 1999,  Feringa built   another molecular motor with a  blade that continuously rotated in the same direction, the same  that given certain time twirled a glass cylinder 10,000 times bigger   than its nanomotor. Feringa,  also designed a nanocar. It is expected that these molecular machines will be  used for the development of new materials, sensors and energy storage systems. In the near future, these nanomachines will form a new prototype of  robots with the first thinking  robotic brain.

PREMIO NOBEL DE QUIMICA 2016: NANOMAQUINAS

El Premio Nobel de Química fue concedido este año (2016) al francés: Jean-Pierre Sauvage (University of Strasbourg France), por haber unido  en 1983   2 moléculas de unos pocos nanómetros  en forma de anillo empleando enlaces mecánicos (en lugar de covalentes), logrando formar  una cadena (catenano), en la que  un anillo rotaba alrededor del otro mediante  impulsos  eléctricos, a  :J. Fraser Stoddart (Edinburgh University, UK), por diseñar y construir   en 1991, un  rotaxane  :  anillo molecular hexagonal enlazado   a un  delgado  eje de rueda,  molecular (axle). En 1994,  Sauvage  logro  que el anillo hexagonal  se moviese   a lo largo del axle   emulando movimientos musculares de contracción y extensión mediante impulsos eléctricos.  Por su lado Soddart  logro controlar los movimientos  verticales del anillo emulando  movimientos de elevadores empleando impulsos eléctricos y softwares conectados a una  molécula  y  a   Bernard  L. Feringa (University of Groningen, Netherlands), por haber diseñado y construido  motores  moleculares rotatorios  con movimientos controlables  con luz ultravioleta, capaces de efectuar  una tarea al añadirles  energía y controles adecuados merced a  softwares   añadidos. Bernard Feringa desarrollo otro  motor  molecular en 1999 con una hoja rotatoria que  giraba continuamente  en la misma dirección, el mismo  que dado un tiempo hizo  girar un  cilindro de vidrio 10,000 veces más grande que su motor. También diseño un nanocarro. Se espera que estas máquinas moleculares sean   usadas para   el desarrollo de nuevos materiales,  sensores y sistemas de almacenamiento energético. Estas nanomaquinas serán las que en el futuro formen un nuevo  prototipo de robot con el primer cerebro robótico pensante.



Tuesday, October 04, 2016

TOPOLOGY



NOBEL PHYSICS AWARD, 2016. TOPOLOGY AND PHASES OF MATTER:

The Nobel Prize in Physics was awarded this year (2016) to 3 British settled in American universities: David J. Thouless, F. M. Duncan Haldane and J. Michael Kosterlitz, due to :I) Theoretical discovery of topological transition phases (a world where  matter adopts exotic states). The   topology (study of mathematical properties that change step-wise), was decisive to study unusual phases of matter (superconductors, superfluid, and thin magnetic layers). In 1970, Michael Kosterlitz and David Thouless, overturned   the theory that superconductivity or suprafluidity  not occur in thin layers. Conversely, these scientists argued that superconductivity   will appear  at low temperatures, explaining it by the mechanism of  topological transition phases (superconductivity will disappear  at high temperatures). Later, in 1980, Thouless explain in  electrically  thin layers, that  its conductance could be measured accurately using integers, as these were topological in  nature. II) The discovery of topological phases of matter. In 1980, Haldane discovered that  topological concepts could be used to understand the properties of chains of small magnets in certain materials. Thanks to the above, we now know not only the topological phases of layers and threads, but also  of  3-D ordinary materials. The topology is useful for studying the physics of condensed matter, foreseeing  future applications in materials science, superconductors and in future quantum computers.

PREMIO NOBEL DE FISICA, 2016:TOPOLOGIA Y FASES DE LA MATERIA

El Premio Nobel de Fisica fue otorgado  este año (2016) a 3 británicos afincados en universidades americanas: David J. Thouless, F. Duncan M. Haldane y J. Michael Kosterlitz, por I) El descubrimiento teórico  de las fases de transición topológica (un mundo donde la materia adopta estados extraños). Emplear  topología (estudio de propiedades matemáticas  que cambian  paso a paso), fue  decisivo para  para estudiar fases inusuales de la materia (superconductores, superfluidos, capas magnéticas ultradelgadas). En 1970, Michael Kosterlitz and David Thouless, derribaron  la teoria que afirmaba que la  superconductividad o la  suprafluidez no  ocurrían  en capas delgadas. Contrariamente, estos científicos sostuvieron  que la superconductividad  ocurriría a bajas temperaturas, explicándola mediante  el mecanismo de transición de fases topológica, que hacia desaparecer la superconductividad a altas temperaturas. Más tarde, en 1980, Thouless explicaría  que en  capas eléctricamente  delgadas, su conductancia  podía ser medida en forma precisa empleando  integrales, ya que estas eran de naturaleza topológica. II) El descubrimiento de las fases topológicas de la materia.  En 1980, Haldane descubrió como podían usarse los conceptos topológicos para comprender las propiedades de las cadenas de pequeños magnetos en ciertos materiales. Merced a lo anterior, ahora conocemos las fases topológicas no solo de capas y hebras delgadas, sino también de materiales 3-D ordinarios. La topología es útil para estudiar la física de materia condensada, avizorándose futuras  aplicaciones en ciencia de materiales, superconductores y en futuros computadores cuánticos.


AUTOPHAGY





NOBEL PRIZE IN MEDICINE, 2016: AUTOPHAGY

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2016, was awarded to a professor  of   Tokyo Institute of Technology: Yoshinori Ohsumi, because he elucidated the mechanisms of autophagy, a process that degrades and recycles cellular components, allowing to form embryos  in the most appropriate ways, degraded protein components,  remove bacteria, etc., or, in the case of mutations of genes causing no adequate  autophagy  -not completely degrade  waste proteins-, storing not useful proteins (Alzheimer's disease) or chronic diseases such as diabetes. Although since 1960 was known that cells could destroy their enclosing components in vesicles and transporting them to recycling areas (lysosomes and autophagosomes), it was only in 1990 when Ohsumi using yeast  identified essential genes of autophagy and later discovered similar mechanisms in humans. Autophagosomes can engulf cell contents, damaged proteins and organelles. Ohsumi studied  thousands of yeast mutants, discovering 15 essential genes. Thus it is known today that autophagy is controlled by a cascade of proteins,  each regulating one  stage  of  initiation and formation of autophagosomes. Autophagy control  important physiological functions especially those in which certain cellular components need to be degraded and recycled to provide new energy and cellular building blocks; essential cellular processes against starving  and stress. View higher, autophagy is a mechanism for quality control, critical phase  to counteract the effects of aging. Although  we  ignored  why   the Nobel Prize of  Medicine was awarded  to  a single scientist, we are  happy   to know that  Ohsumi is first  a human being,  a man of very high values, honest, modest, ready to put his own  person  in the last place in  a row of elite scientists.




PREMIO NOBEL DE MEDICINA, 2016: AUTOFAGIA

El premio Nobel  en  Fisiología o,  Medicina, 2016 fue concedido a un profesor del Instituto Tecnológico de  Tokio : Yoshinori Ohsumi,  por haber dilucidado los mecanismos de la autofagia, un proceso que degrada y recicla componentes celulares, permitiendo   dar la forma más adecuada a  embriones en formación, eliminar componentes proteicos degradados de bacterias, etc., o, en el caso de mutaciones de  genes que controlan la autofagia a no degradar completamente restos proteicos innecesarios, almacenando proteínas no útiles (Enfermedad de Alzheimer) o enfermedades crónicas como la diabetes.  Aunque desde 1960 se conocía  que las células podían destruir sus componentes encerrándolos en vesículas y transportándolos a áreas de reciclaje (lisosomas y autofagosomas), fue recién en  1990 en que  Ohsumi,  empleando levaduras logro   identificar los genes esenciales de la autofagia descubriendo más tarde mecanismos similares en humanos.  Los autofagosomas pueden engullir contenidos celulares, proteínas dañadas y organelas. Ohsumi  estudio miles de levaduras mutantes, descubriendo 15 genes esenciales. De este modo se sabe hoy que la  autofagia es controlada por una cascada de proteínas cada una regulando un estadio distinto de iniciación y formación de autofagosomas. La autofagia controla importantes funciones fisiológicas especialmente aquellos en que ciertos   componentes celulares necesitan ser degradados y reciclados a fin de  proporcionar  energía y nuevos bloques de construcción celular ; procesos  celulares  esenciales   frente a la desnutrición y el estrés. Vista a mayor altura, la autofagia es un   mecanismo de control de calidad,  crítico para contrarrestar los efectos del envejecimiento. Aunque ignoramos  porque le dieron el Premio Nobel de Medicina a un solo científico en Medicina, nos contentamos al saber que Oshumi es antes que científico,  un ser humano de dotes muy elevadas,  honesto, modesto, presto a ponerse motu proprio en el último lugar de una fila de científicos de elite.