domingo, 13 de diciembre de 2009

Perdidos en el espacio, pero con superturbo y sillas gravitacionales

ANLISIS DE CARBONES POR ESPECTROSCOPIA DE PLASMA INDUCIDO POR LASER (LIBS) Y PLASMA GENERADO POR ACOPLAMIENTO INDUCTIVO (LA-ICP-AES)
Para salir del planeta y añadirle un poco de aventura al post de hoy, nos adentraremos en la película “Perdidos en el espacio”. Y, cuando digo “aventura”, no me refiero a “temeridad”: personalmente desconfío tanto del superturbo como de que atravesar el Sol nos vaya a llevar a otra galaxia… aunque, bueno, tampoco lo he intentado nunca.

En la película el profesor John Robinson viaja al espacio junto a su familia en la nave Júpiter II para realizar una misión. Pero con ellos también navega el Dr. Smith, quien ha sido enviado para sabotear la misión, provocando un incidente a partir del cual la nave deambulará sin rumbo fijo por las galaxias y el tiempo.

Al comienzo de la película, poco tiempo después de que se desprendan de la nave los depósitos del combustible ya usado, puede verse que los tripulantes caminan por la nave en sentido horizontal, de la misma forma que si estuviesen en un autobús sobre la superficie terrestre. Pero en el caso de nuestra nave, no existe ninguna fuerza que les mantenga en esa posición, se parece más al caso de un ascensor en movimiento.
ANLISIS DE CARBONES POR ESPECTROSCOPIA DE PLASMA INDUCIDO POR LASER (LIBS) Y PLASMA GENERADO POR ACOPLAMIENTO INDUCTIVO (LA-ICP-AES)
Cuando la nave Júpiter II es acelerada (el caso de la figura), la aceleración que producen sus motores queda linealmente opuesta a la de la gravedad. Al ser mayor que ésta (sino, no estarían yendo hacia el espacio exterior, sino cayendo hacia la Tierra) la familia Robinson y demás tripulantes quedarían en la posición del hombrecillo verde del dibujo. Ésta es la situación que debería darse cuando la nave despega y también cuando activan el superturbo, de ahí que yo no comprenda para qué, cuando el piloto va a activar el superturbo, grite: “¡A las sillas gravitacionales!”. ¿Para qué sirven, si cuando la nave acelera, ya se genera una gravedad?
Para que los tripulantes permaneciesen de pie como se ve en la película, la nave debería estar rotando sobre sí misma respecto al eje de color verde a la vez que se traslada, así se generaría una gravedad artificial perpendicular a dicho eje.

ANLISIS DE CARBONES POR ESPECTROSCOPIA DE PLASMA INDUCIDO POR LASER (LIBS) Y PLASMA GENERADO POR ACOPLAMIENTO INDUCTIVO (LA-ICP-AES)


Otro detalle que me llamo la atención fue el aparato que empleó Moreen, la mujer del doctor Robinson, y el cual no es la primera vez que vemos usar en las películas: un láser que analiza la composición de materiales a distancia. Me hizo preguntarme hasta qué punto existen y si funcionan a ese nivel (tan rápida y eficazmente).
Se llama metodología LIBS (Laser-induced breakdown spectroscopy) y no sólo funciona con sólidos, también analiza muestras líquidas y gaseosas, que además pueden ser conductoras o no conductoras. El proceso de análisis se hace en dos partes:
-Primero un láser de potencia moderada genera un plasma sobre la superficie de la muestra en contacto con un gas amortiguador o con propio aire del ambiente. Entonces tienen lugar una serie de procesos físico-químicos, entre los que destaca la emisión de radiación de longitud de onda característica del material que queremos estudiar.
-La segunda parte es la recolección de la luz que ha emitido el plasma, el procesado de la señal y la interpretación de los resultados. Éstos vienen dados en forma de espectro, característico de cada material.

Lo que hace tan útil este método es que extrae cantidades tan pequeñas que se considera una técnica no-destructiva y, además, si la muestra en concreto está formada por varias capas, se sigue pudiendo extraer información de cada uno (es el denominado perfilamiento por capas).

Respecto al tiempo de análisis, en la actualidad se obtienen los espectros de sustancias inorgánicas tras someter la muestra a la acción del láser durante un tiempo de 1 segundo, pero los dispositivos LIBS aún están lejos de ser tan pequeños como el de Moreen (aunque sí son transportables):


ANLISIS DE CARBONES POR ESPECTROSCOPIA DE PLASMA INDUCIDO POR LASER (LIBS) Y PLASMA GENERADO POR ACOPLAMIENTO INDUCTIVO (LA-ICP-AES)
Schematic diagram of a Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) system. Graphic courtesy of Applied Photonics Ltd, www.appliedphotonics.co.uk

Respecto al análisis de compuestos orgánicos, resulta mucho más laborioso, ya que además de todo el proceso anterior, la interpretación de los resultados requiere una comparación con librerías de espectros conocidos que ya se hayan almacenado previamente o comparaciones de intensidades de pico en los espectros.

Edito: La frase indicada en rojo no es correcta, los aparatos usados en la tecnología LIBS ya han alcanzado dimensiones mucho menores, como puede verse en este analizador elemental portátil de la empresa Bruker :













O el PORTA-LIBS 2000