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Horoscopo

¿Cómo les irá a los signos del zodíaco este fin de semana del 6 al 8 de noviembre?

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Aries

Aprovecharás este fin de semana para reflexionar que tus experiencias personales pueden convertirse en aprendizaje y te ayudarán a valorar lo que tienes; ahora con más serenidad comprenderás que todos los problemas tienen solución. En el trabajo, tenga cuidado con los chismes, trate de no dejarse engañar por las provocaciones y manténgase siempre alejado de los conflictos. En el amor eres muy intenso y siempre quieres controlar todo, pero lo mejor de una pareja es la confianza y la comunicación, así que intenta hablar antes de enfadarte. Este fin de semana irás a reuniones de trabajo para cambios de estrategia que aumenten las ventas en el Good End. Piensas en cambiar tu actitud para tener más logros económicos y pagar tus deudas. Obtienes dinero extra con los números de lotería 01 y 39, y tu mejor día será el 07 de noviembre.

Tauro

Debes ser fiel a ti mismo y creer en tus convicciones en todo lo que te propongas, tu signo cae en depresiones y angustias auto-inventadas, por eso te recomiendo que trates de meditar y salir a caminar para que las energías positivas te acompañen más tiempo. . Estás en una etapa en la que lo que quieres te llegará, solo trata de no cambiar tu objetivo y lucha siempre por lo que necesitas. Este viernes harás pagos con tarjeta o auto, intenta administrar mejor tus recursos para que luego no tengas dificultades financieras. No busques ese amor del pasado, si no te valoró es mejor dejarlo atrás; Este fin de semana será de amores nuevos y muy compatibles contigo. Tienes un golpe de suerte con los números 04, 19 y 23, será el 6 de noviembre. Recuerda que lo más importante en la vida es tu familia.

Geminis

Analizarás este fin de semana un cambio de actitud, ten en cuenta que debes aprender de todas tus experiencias y así evitar los mismos errores en tu futuro. Tu signo cae constantemente en círculos viciosos por ser demasiado confiado, pero debes ponerte un límite tú mismo y salir adelante. Este fin de semana visitarás a familiares, recuerda que tu cartel es el pilar de su familia y siempre te necesitan como guía. Arreglas tu coche para venderlo y comprar uno más nuevo. Te llevarás una sorpresa económica estos días con tus números de la suerte que son el 27 y el 88. Te proponen cambiar de residencia o mudarte con alguien, ha llegado el momento de estar en pareja. Este fin de semana tendrás mucho trabajo atrasado, trata de ponerte al día con todo lo que haces. Use ropa azul para atraer la suerte.

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Horóscopo de fin de semana

Cáncer

Este fin de semana reflexionarás sobre el progreso de tu vida y decidirás que es hora de reordenar todos tus sentimientos y empezar a ver lo que realmente te conviene para tu futuro. Tu signo se toma por impulsivo, por eso necesitas pensar con la cabeza fría lo que vas a hacer. Es el momento en el que buscas un amor en tu vida, ya que para ti la vida es más fácil cuando vives en pareja. Este viernes vas a reuniones por el Buen Fin, analizarán cómo vender más en tu empresa. El sábado será una fiesta, solo trata de controlar tu consumo de alcohol y comida, recuerda que después te da la moral cruda. Te invitan a almorzar el domingo y será alguien del signo de Piscis o Libra quien te dé mucha felicidad. Tus números de la suerte son el 25 y el 60, intenta jugarlos el 8 de noviembre, que será tu día de suerte.

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León

El regente de tu signo es el planeta Marte, por lo que tienes una personalidad magnética muy intensa y logras destacar como un gran líder capaz de entusiasmar a los demás; estás dotado de una gran energía positiva que contagia a casi todo el mundo y eres capaz de solucionar cualquier problema que se te presente; Por naturaleza tienes la capacidad de estar siempre en movimiento y no te gusta seguir la misma línea por mucho tiempo y eso te ayuda a lograr constantemente el éxito en todo lo que haces. Tendrás un golpe de suerte el 7 de noviembre con los números 01, 29 y 88. Tienes un amor este fin de semana por estar juntos. Arreglas tus problemas laborales estos días y preparas la tesis o el examen profesional. Tenga cuidado con las personas que le rodean, aprenda a identificar las verdaderas amistades.

Virgo

Tienes una personalidad muy fuerte y controladora, tu regente es el planeta Júpiter, lo que te da una mentalidad recta y trabajadora que te impulsa a ser un gran empresario o negociador; Lo negativo de tu signo es que tu enojo dura mucho tiempo, no sabes cómo pedir perdón y no reconoces tus errores, por eso eres muy agudo con tu vida amorosa y terminas con tu pareja romántica. relaciones. Tu habilidad para mandar y dirigir te permite ser un jefe o gerente en tu trabajo, pero a veces te enorgulleces y eso te hace tropezar en tu vida laboral. Este fin de semana reorganiza todo su material de oficina y actualiza sus cuentas bancarias. Cuida los dolores de huesos o trata de que no te afecte el cambio de clima. Tus números de la suerte son el 03 y el 29, y tendrás un golpe de suerte el 8 de noviembre.

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Horóscopo de fin de semana

Horóscopo de fin de semana

Libra

Tu regente es Mercurio, que es el planeta del ingenio y la justicia, eso te convierte en un verdadero promotor de las comunicaciones y el bienestar humano, casi siempre destacas en áreas como el derecho o la salud por esa fuerza que tienes para desarrollar tu intelecto . También tienes habilidades para ser un gran negociador y tienes un buen sistema de ahorro, por eso logras tus metas materiales en la vida. En el amor eres el tipo de persona a la que le gusta conquistar y enamorar a tu amor, por eso casi siempre tienes una pareja a tu lado. Este fin de semana obtienes dinero extra para tu bono de Navidad o fondo de ahorro. Recibes una invitación para realizar un viaje antes de fin de mes en el que te divertirás mucho. Tus números de la suerte son el 05 y el 41 y tu golpe de suerte será el 6 de noviembre.

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Escorpión

Eres muy emocional y profundamente directo en tus pensamientos porque eres un signo de agua y tu regente es el planeta Venus, por eso casi siempre tomas decisiones a través de tu intuición. Tu signo incluso se considera psíquico y siempre estás por delante de los demás. Usted sobresale regularmente como maestra o analista de sistemas en el trabajo, y las mujeres Escorpio son las mejores madres y hacen que su familia permanezca unida. Este fin de semana conseguirás dinero extra por sorteo con los números 15 y 23. Procura no hablar de tus planes para que no salgan. Ten cuidado con lo que comes, trata de ser más suspicaz en las fiestas. Enamorado, tu pareja permanecerá cerca de ti y disfrutará de su relación. Celebra este fin de semana y recibe un regalo inesperado que le dará una gran alegría.

Sagitario

Como signo de fuego, eres alegre, tienes una personalidad extrovertida y eres uno de los mejores amigos, especialmente muy leal y siempre servicial. Tu signo casi siempre es un emprendedor en tu propio negocio porque cuando trabajas para alguien no te gusta que te envíen, por eso siempre buscas libertad en tus acciones, pero lo negativo es que la rabia y la rabia descontrolada te hace presa muy rápido y que te lleva a tener problemas con las personas que más quieres, por eso necesitas controlar todo lo que vas a decir y más porque tu regente es el planeta Marte. Este fin de semana compras ropa para un evento importante. Tus padres te buscan para invitarte a un viaje a fin de mes. Procese su pasaporte. Ganas un premio con los números 07 y 66. Evita hablar de tus asuntos personales para que no hablen mal de ti.

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Capricornio

Tu signo es el más trabajador e incansable y siempre logras los honores por tus propios méritos. Te gusta vivir muy bien, pero como tu planeta regente es Neptuno, tienes un carácter explosivo y soberbio, por lo que tienes que aprender a controlar tus emociones. Tu signo, al ser de tierra, es muy realista en todo lo que te propongas y tu buena organización te lleva a destacar como gestor de bienes materiales. Este fin de semana debes encargarte de los problemas con la policía, especialmente el tráfico si vas a un evento social. Compras ropa y cambias de look. Tramitas un préstamo para un coche nuevo. Tus números de la suerte son el 03 y el 41, tu mejor día será el 7 de noviembre. Cuida a tu mami porque su garganta se sentirá un poco mal. Un amor del pasado está esperando que regreses, pero piensa en tu respuesta.

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Acuario

Este fin de semana tendrás suerte para tu signo, las energías se alinearán para que estés en tu mejor momento. Este viernes irás a reuniones de trabajo o para cerrar contratos, solo recuerda que no debes discutir tus asuntos personales para que no caigas presa de la envidia. Un amor del pasado te está buscando para hablarte de amor, solo recuerda valorar a tu pareja actual y sigue adelante. Los solteros obtienen un nuevo y muy apasionado amor por el signo de aire que será muy compatible. Organiza los pagos con tarjeta de crédito. Estos días puedes reinventarte en todo, ya sea iniciando una dieta o con algún tratamiento estético y sobre todo cambias tu actitud para ser más positivo. Tendrás un golpe de suerte el 7 de noviembre con los números 05 y 43. Usa ropa blanca, te ayudará a atraer buenas energías.

Piscis

Estarás con muchas energías encontradas durante este viernes, por lo que te recomiendo que no discutas en tu ambiente laboral y no saques ningún tipo de crédito mientras transcurre este día, es mejor prevenir que curar. Durante el fin de semana tendrás muchos eventos, así que intenta organizar tu tiempo para que puedas acudir a todos, porque tu presencia cae muy bien en las fiestas por tu gran carisma. Te invitan a salir de viaje estos días, así que intenta aprovechar la oportunidad para renovar tus energías y pasar un buen rato. Tienes un golpe de suerte el 8 de noviembre con los números 03 y 29, e intenta llevar ropa roja, te ayudarán a cortar las malas energías. Ocúpese de los problemas de infección de garganta o trate de ver a su médico para un chequeo. En materia amorosa tendrás días de gran pasión con tu pareja. Bienvenido a EditPad.org, su editor de texto sin formato en línea. Ingrese o pegue su texto aquí. Para descargarlo y guardarlo, haga clic en el botón de abajo.

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Horoscopo

Científico chino dice que India no aterrizó en el polo sur de la Luna

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Científico chino dice que India no aterrizó en el polo sur de la Luna

Esta imagen de un video proporcionado por la Organización de Investigación Espacial de la India muestra la superficie de la luna mientras la nave espacial Chandrayaan-3 se prepara para aterrizar el miércoles 23 de agosto de 2023. India se convirtió en el primer país en aterrizar una nave espacial cerca del polo sur de la luna. . que los científicos creen que podría contener reservas vitales de agua congelada. (ISRO vía AP)

(NewsNation) — En agosto, India se convirtió en el primer país en aterrizar cerca del polo sur de la Luna. Ahora, un destacado científico chino dice que aterrizaron lejos del polo sur lunar.

Ouyang Ziyuan, a menudo llamado el padre del programa lunar de China, dijo al periódico chino «Science Times» que el módulo de aterrizaje indio Chandrayaan-3 Vikram está lejos del polo sur lunar, a 69 grados de latitud sur, cuando el polo sur de la luna está entre 88,5 y 90 grados de latitud.

«¡Es falso!» dijo. «El lugar de aterrizaje de Chandrayaan-3 no está en el polo sur lunar, ni en la región del polo sur lunar, ni cerca de la región del polo sur lunar».

En la Tierra, 69 grados al sur estarían dentro del Círculo Antártico, pero el equivalente lunar está mucho más cerca del polo. Según Ziyuan, el Chandrayaan-3 estaba a 619 kilómetros (385 millas) de la región polar.

El «Global Times» del Partido Comunista citó a Pang Zhihao, un experto espacial radicado en Beijing, diciendo que China tiene tecnología mucho mejor, según Tiempo.

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El programa espacial de China «ha sido capaz de enviar orbitadores y módulos de aterrizaje directamente a la órbita de transferencia Tierra-Luna desde el lanzamiento de Chang’e-2 en 2010, una maniobra que India aún debe lograr dada la capacidad limitada de sus lanzadores». según el informe. » dijo la publicación. «El motor utilizado por China también es mucho más avanzado».

ISRO nunca afirmó haber aterrizado en el Polo Sur, publicación técnica IFLScience simplemente dice que aterrizaron más cerca del Polo Sur que cualquier otro país.

Aun así, el aterrizaje de Chandrayaan-3 fue importante para los científicos, quienes creen que este territorio inexplorado podría contener reservas de agua congelada y materiales valiosos que podrían ayudar en futuras misiones.

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Se verifica la rotación de un agujero negro supermasivo: brilla la teoría de la relatividad general de Einstein

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Se verifica la rotación de un agujero negro supermasivo: brilla la teoría de la relatividad general de Einstein

Representación esquemática del modelo de disco de acreción inclinado. En esta ilustración se supone que el eje de rotación del agujero negro es recto hacia arriba y hacia abajo. La dirección del chorro es casi perpendicular al plano del disco. La desalineación entre el eje de rotación del agujero negro y el eje de rotación del disco provoca la precesión del disco y del chorro. Crédito: Yuzhu Cui et al. (2023), Untouchable Lab@Openverse y Zhejiang Lab

La galaxia M87 agujero negro presenta un chorro oscilante, lo que confirma su rotación, como lo infiere un estudio de dos décadas alineado con las predicciones de la teoría general de la relatividad de Einstein.

La cercana radiogalaxia M87, situada a 55 millones de años luz de la Tierra y que alberga un agujero negro 6.500 millones de veces más masivo que el Sol, presenta un chorro oscilante que oscila hacia arriba y hacia abajo con una amplitud de unos 10 grados, lo que confirma la existencia del agujero negro. hipótesis. rotación.

El estudio, dirigido por el investigador chino Dr. Yuzhu Cui y publicado en Naturaleza El 27 de septiembre fue realizado por un equipo internacional utilizando una red global de radiotelescopios.

«Este monstruoso agujero negro de hecho está girando». — Dr. Kazuhiro Hada

Mediante un análisis exhaustivo de los datos del telescopio desde 2000 hasta 2022, el equipo de investigación reveló un ciclo recurrente de 11 años en el movimiento de precesión de la base del jet, como lo predijo la teoría de la relatividad general de Einstein. El estudio vincula la dinámica del chorro con el agujero negro supermasivo central, ofreciendo evidencia de que el agujero negro de M87 está girando.

Fenómenos de agujeros negros supermasivos

Los agujeros negros supermasivos en los centros de galaxias activas (los objetos celestes más perturbadores de nuestro universo) pueden acumular enormes cantidades de materia debido a la extraordinaria fuerza gravitacional y el poder de plasma Corrientes salientes, llamadas chorros, que se acercan a la velocidad de la luz y se extienden miles de años luz.

El mecanismo de transferencia de energía entre los agujeros negros supermasivos y sus discos de acreción y chorros relativistas ha intrigado a físicos y astrónomos durante más de un siglo. Una importante teoría sugiere que se puede extraer energía de un agujero negro en rotación, permitiendo que parte de la materia que rodea al agujero negro supermasivo sea expulsada con gran energía. Sin embargo, la rotación de los agujeros negros supermasivos, un factor crucial en este proceso y el parámetro más fundamental además de la masa del agujero negro, no se había observado directamente.

Estructura Jet M87 más adecuada

Panel superior: estructura del chorro M87 a 43 GHz, según datos de apilamiento semestrales observados entre 2013 y 2018. Las flechas blancas indican el ángulo de posición del chorro en cada subtrama. Panel inferior: resultados de mejor ajuste basados ​​en la imagen apilada anual de 2000 a 2022. Los puntos verde y azul se obtuvieron de observaciones a 22 GHz y 43 GHz, respectivamente. La línea roja representa el mejor ajuste según el modelo de precesión. Crédito: Yuzhu Cui y otros, 2023

Centrarse en M87

En este estudio, el equipo de investigación se centró en M87, donde se observó el primer chorro astrofísico observacional en 1918. Gracias a su proximidad, las regiones de formación de chorros cercanas al agujero negro se pueden resolver en detalle mediante interferometría de línea de base muy larga (VLBI). como se muestra en imágenes recientes de las sombras de los agujeros negros tomadas con el Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT). Al analizar los datos VLBI de M87 obtenidos durante los últimos 23 años, el equipo detectó el chorro de precesión periódica en su base, lo que proporcionó información sobre el estado del agujero negro central.

Dinámica y relatividad de los agujeros negros.

En el centro de este descubrimiento está la pregunta crucial: ¿qué fuerza en el universo puede cambiar la dirección de un chorro tan poderoso? La respuesta podría estar oculta en el comportamiento del disco de acreción, una configuración vinculada al agujero negro supermasivo central.

A medida que los materiales orbitan alrededor del agujero negro debido a su momento angular, forman una estructura similar a un disco antes de rodar gradualmente hacia adentro hasta que son fatalmente atraídos hacia el agujero negro. Sin embargo, si el agujero negro gira, ejerce un impacto significativo en el espacio-tiempo circundante, provocando que los objetos cercanos se muevan a lo largo de su eje de rotación, un fenómeno conocido como «frame-dragging», predicho por la teoría de la relatividad general de Einstein.

“Estamos encantados con este importante descubrimiento. » — Yuzhu Cui

El extenso análisis del equipo de investigación indica que el eje de giro del disco de acreción se desalinea con el eje de giro del agujero negro, lo que genera un chorro de precesión. La detección de esta precesión proporciona evidencia inequívoca de que el agujero negro supermasivo M87 está efectivamente girando, mejorando así nuestra comprensión de la naturaleza de los agujeros negros supermasivos.

«Estamos entusiasmados con este importante descubrimiento», afirmó Yuzhu Cui, investigador postdoctoral en el Laboratorio Zhejiang, un instituto de investigación en Hangzhou, y autor principal y correspondiente del artículo. «Dado que la desalineación entre el agujero negro y el disco es relativamente pequeña y el período de precesión es de unos 11 años, la acumulación de datos de alta resolución que rastrean la estructura de M87 durante dos décadas y un análisis exhaustivo son esenciales para lograr este objetivo».

«Después del éxito de la obtención de imágenes de agujeros negros en esta galaxia con el EHT, si este agujero negro está rotando ha sido una preocupación central entre los científicos», añadió el Dr. Kazuhiro Hada del Observatorio Astronómico Nacional de Japón. “Hoy la anticipación se ha convertido en certeza. De hecho, este monstruoso agujero negro está girando.

Contribuciones e implicaciones futuras

Este trabajo utilizó un total de 170 épocas de observaciones obtenidas por la Red VLBI de Asia Oriental (EAVN), la Red de Línea de Base Muy Larga (VLBA), la Red Conjunta de KVN y VERA (KaVA) y de Asia Oriental hasta Italia. Red Global (COMER). En total, más de 20 telescopios de todo el mundo contribuyeron a este estudio.

Los radiotelescopios chinos también contribuyeron a este proyecto, en particular el radiotelescopio chino Tianma de 65 metros, con su enorme plato y su alta sensibilidad a las longitudes de onda milimétricas. Además, el radiotelescopio de 26 metros de Xinjiang mejora la resolución angular de las observaciones del EAVN. Para lograr este objetivo son esenciales datos de buena calidad, con alta sensibilidad y alta resolución angular.

“El radiotelescopio Shigatse de 40 metros integrado en el edificio del Observatorio Astronómico de Shanghai mejorará aún más la capacidad de obtención de imágenes de precisión milimétrica de EAVN. En particular, la meseta tibetana, donde está ubicado el telescopio, tiene una de las condiciones más excelentes para observaciones de longitudes de onda (sub)milimétricas. Esto cumple con nuestras expectativas de promover instalaciones submilimétricas nacionales para observaciones astronómicas”, dijo el profesor Zhiqiang Shen, director del Observatorio Astronómico de Shanghai de la Academia de Ciencias de China.

Si bien este estudio arroja luz sobre el misterioso mundo de los agujeros negros supermasivos, también presenta desafíos formidables. La estructura del disco de acreción y el valor exacto de la rotación del agujero negro supermasivo M87 son todavía muy inciertos. Este trabajo también predice que habrá más fuentes con esta configuración, desafiando a los científicos a descubrirlas.

Referencia: “Tobera de chorro de precesión que se conecta a un agujero negro giratorio en M87” por Yuzhu Cui, Kazuhiro Hada, Tomohisa Kawashima, Motoki Kino, Weikang Lin, Yosuke Mizuno, Hyunwook Ro, Mareki Honma, Kunwoo Yi, Jintao Yu, Jongho Park, Wu Jiang, Zhiqiang Shen, Evgeniya Kravchenko, Juan-Carlos Algaba, Xiaopeng Cheng, Ilje Cho, Gabriele Giovannini, Marcello Giroletti, Taehyun Jung, Ru-Sen Lu, Kotaro Niinuma, Junghwan Oh, Ken Ohsuga, Satoko Sawada-Satoh, Bong Won Sohn , Hiroyuki R. Takahashi, Mieko Takamura, Fumie Tazaki, Sascha Trippe, Kiyoaki Wajima, Kazunori Akiyama, Tao An, Keiichi Asada, Salvatore Buttaccio, Do-Young Byun, Lang Cui, Yoshiaki Hagiwara, Tomoya Hirota, Jeffrey Hodgson, Noriyuki Kawaguchi, Jae-Young Kim, Sang-Sung Lee, Jee Won Lee, Jeong Ae Lee, Giuseppe Maccaferri, Andrea Melis, Alexey Melnikov, Carlo Migoni, Se-Jin Oh, Koichiro Sugiyama, Xuezheng Wang, Yingkang Zhang, Zhong Chen, Ju-Yeon Hwang, Dong-Kyu Jung, Hyo-Ryoung Kim, Jeong-Sook Kim, Hideyuki Kobayashi, Bin Li, Guanghui Li, Xiaofei Li, Zhiyong Liu, Qinghui Liu, Xiang Liu, Chung-Sik Oh, Tomoaki Oyama, Duk-Gyoo Roh , Jinqing Wang, Na Wang, Shiqiang Wang, Bo Xia, Hao Yan, Jae-Hwan Yeom, Yoshinori Yonekura, Jianping Yuan, Hua Zhang, Rongbing Zhao y Weiye Zhong, 27 de septiembre de 2023. Naturaleza.
DOI: 10.1038/s41586-023-06479-6

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Los científicos desarrollan un material increíblemente ligero, 4 veces más resistente que el acero

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Los científicos desarrollan un material increíblemente ligero, 4 veces más resistente que el acero

Los investigadores crearon un nuevo material recubriendo el ADN con una forma pura de vidrio, lo que dio como resultado una sustancia más ligera y resistente que el acero. Este descubrimiento revolucionario, que utiliza la estructuración del vidrio a nanoescala y las propiedades únicas del ADN, ofrece potencial para diversas aplicaciones en ingeniería y defensa. (Concepto del artista)

Los investigadores han desarrollado un material ligero pero resistente combinando dos ingredientes inesperados: ADN y vidrio.

Trabajar en en la nanoescala proporciona a los científicos una comprensión profunda y precisión en la fabricación y el análisis de materiales. En la producción a gran escala, e incluso en entornos naturales, muchos materiales son susceptibles a defectos y contaminantes que podrían comprometer su compleja arquitectura. Estas vulnerabilidades pueden provocar que se fracturen bajo presión. Esto es particularmente evidente en la mayoría de los tipos de vidrio, lo que le otorga la reputación de ser un material frágil.

Científicos de la Universidad de Columbia, la Universidad de Connecticut y el Laboratorio Nacional Brookhaven del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) han fabricado con éxito una forma pura de vidrio y han recubierto piezas especializadas con él. ADN con esto para crear un material que no sólo era más fuerte que el acero, sino también increíblemente liviano. Los materiales con ambas cualidades son raros y una mayor investigación podría conducir a nuevas aplicaciones en ingeniería y defensa. Los resultados fueron publicados en la revista. Estetodos A.informes ciencias fisicas.

ADN: los componentes básicos de la vida y mucho más

En los seres vivos, desoxirribonucleico. ácido, más comúnmente conocido como ADN, contiene información biológica que indica a las células de los organismos cómo formarse, crecer y reproducirse. El material del que está hecho el ADN se conoce como polímero, una clase de materiales fuertes y elásticos que incluye el plástico y el caucho. Su resistencia y simplicidad han intrigado a los científicos de materiales e inspirado muchos experimentos interesantes. Oleg Gang, científico de materiales en el Centro de Nanomateriales Funcionales (CFN), una instalación para usuarios de la Oficina de Ciencias del DOE en Brookhaven Lab, y profesor de Universidad de Colombia, lleva años explotando las propiedades únicas del ADN para la síntesis de materiales, lo que ha dado lugar a numerosos descubrimientos. Esta nueva tecnología ha inspirado una variedad de aplicaciones innovadoras, desde la administración de medicamentos hasta la electrónica.

Oleg Gang y Aaron Michelson

Oleg Gang, en la foto de atrás, y Aaron Michelson utilizan los recursos especializados de CFN para medir la sorprendente resistencia de esta nueva estructura material. Crédito: Laboratorio Nacional de Brookhaven

Gang había trabajado previamente con el autor principal del artículo, Aaron Michelson, investigador postdoctoral en Brookhaven, en un experimento que utiliza estructuras de ADN para construir un marco sólido para nuevos materiales. Las moléculas de ADN se comportan de una manera interesante. Los nucleótidos individuales, las unidades básicas de los ácidos nucleicos como el ADN y ARN, dictan la conexión entre secuencias complementarias. La forma precisa en que se unen entre sí permite a los científicos desarrollar métodos para doblar el ADN en formas específicas llamadas «origami», que llevan el nombre del arte japonés de doblar papel. Estas formas de ADN son bloques de construcción a nanoescala que se pueden programar mediante enlaces de ADN direccionables para «autoensamblar.” Esto significa que se pueden formar espontáneamente estructuras bien definidas con un patrón repetitivo a partir de estos bloques de ADN de origami.

Luego, estos bloques se unen entre sí para formar una red más grande, una estructura con un patrón repetido. Este proceso permite a los científicos construir nanomateriales ordenados en 3D a partir de ADN e integrar nanopartículas y proteínas inorgánicas, como han demostrado estudios anteriores del grupo. Habiendo adquirido comprensión y control de este proceso de ensamblaje único, Gang, Michelson y su equipo pudieron explorar lo que se podría lograr cuando se utilizara este andamio biomolecular para crear estructuras de sílice que preservaran la arquitectura del andamio.

«Nos centramos en utilizar el ADN como un nanomaterial programable para formar un andamio 3D complejo», dijo Michelson, «y queríamos explorar cómo este andamio se comportaría mecánicamente cuando se transfiriera a materiales sólidos más estables. Investigamos la posibilidad de fundir este andamio auto- Material de ensamblaje en sílice, principal ingrediente del vidrio, y su potencial.

El trabajo de Michelson en esta área le valió el premio Robert Simon Memorial de la Universidad de Columbia. Su investigación sobre las estructuras del ADN ha explorado una variedad de características y aplicaciones, desde propiedades mecánicas hasta la superconductividad. Al igual que las estructuras sobre las que se construyó, el trabajo de Michelson continúa creciendo y desarrollándose a medida que incorpora nuevas capas de información de estos apasionantes experimentos.

JEOL 1400 TEM y Hitachi 4800 SEM

Una mirada microscópica a cómo estas hebras de ADN forman formas incrustadas dentro de estructuras de red más grandes recubiertas de sílice. CFN, JEOL-1400 TEM y Hitachi-4800 SEM. Crédito: Laboratorio Nacional de Brookhaven

La siguiente parte del proceso de fabricación se inspiró en la biomineralización, la forma en que ciertos tejidos vivos producen minerales para volverse más duros, como los huesos.

«Estábamos muy interesados ​​en cómo podemos mejorar las propiedades mecánicas de materiales ordinarios, como el vidrio, mientras los estructuramos a nanoescala», dijo Gang.

Los científicos utilizaron una capa muy fina de vidrio de sílice, de sólo unos 5 nm de espesor, o unos pocos cientos de átomos, para cubrir los marcos de ADN, dejando los espacios interiores abiertos y garantizando que el material resultante sea ultraligero. A esta pequeña escala, el vidrio es inmune a los defectos y proporciona una resistencia que no se encuentra en piezas grandes de vidrio donde se desarrollan grietas que hacen que se rompa. Sin embargo, el equipo quería saber exactamente qué tan fuerte era este material, lo que, a esta escala, requería equipo muy especializado.

Fuerza bajo presión

Hay formas sencillas de comprobar si algo es sólido. Hurgar, empujar e inclinarse sobre las superficies y observar su comportamiento a menudo puede proporcionar información útil. ¿Se doblan, chirrían, se deforman o se aprietan bajo presión? Esta es una forma sencilla pero eficaz de comprender la fuerza de un objeto, incluso sin herramientas para medirla con precisión. Pero, ¿cómo se puede presionar un objeto que es demasiado pequeño para verlo?

«Para medir la fuerza de estas pequeñas estructuras, utilizamos una técnica llamada nanoindentación», explicó Michelson. “La nanoindentación es una prueba mecánica a muy pequeña escala que se realiza utilizando un instrumento preciso capaz de aplicar y medir fuerzas resistivas. Nuestras muestras tienen sólo unas pocas micras de espesor, aproximadamente una milésima de milímetro, por lo que es imposible medir estos materiales por medios convencionales. Usando juntos un microscopio electrónico y nanoindentación, podemos medir simultáneamente el comportamiento mecánico y observar el proceso de compresión.

Un gráfico que compara la nanored de este experimento con la resistencia relativa de varios materiales.

Un gráfico que compara la nanored de este experimento con la resistencia relativa de varios materiales. Crédito: Laboratorio Nacional de Brookhaven

A medida que el pequeño dispositivo comprime o indenta la muestra, los investigadores pueden tomar medidas y observar las propiedades mecánicas. Luego pueden ver qué sucede con el material cuando se libera la compresión y la muestra vuelve a su estado original. Si se forman grietas o la estructura falla en algún punto, se pueden registrar estos valiosos datos.

Cuando se probó, se descubrió que la red de ADN recubierta de vidrio era cuatro veces más fuerte que el acero. Lo que fue aún más interesante fue que su densidad era aproximadamente cinco veces menor. Aunque existen materiales que son resistentes y se consideran bastante ligeros, nunca se había conseguido tanto.

Sin embargo, esta técnica no siempre estuvo disponible en el CFN.

«Colaboramos con Seok-Woo Lee, profesor asociado de la Universidad de Connecticut, que tiene experiencia en las propiedades mecánicas de los materiales», dijo Gang. “Era un usuario de CFN que aprovechó algunas de nuestras capacidades y recursos, como los microscopios electrónicos, y así es como desarrollamos una relación con él. Inicialmente no teníamos la capacidad de nanoindentación, pero él nos guió hacia las herramientas adecuadas y nos encaminó por el camino correcto. Este es otro ejemplo de cómo los científicos del mundo académico y los laboratorios nacionales se benefician de la colaboración. Ahora contamos con estas herramientas y la experiencia para llevar estudios como este aún más lejos.

Construye algo nuevo y emocionante

Même s’il reste encore beaucoup de travail à faire avant de passer à l’échelle et de réfléchir à la myriade d’applications d’un tel matériau, les scientifiques des matériaux ont encore des raisons d’être enthousiasmés par ce que cela signifie para el futuro. El equipo planea estudiar otros materiales, como la cerámica de carburo, que es incluso más resistente que el vidrio, para ver cómo funcionan y se comportan. Esto podría dar lugar a materiales ligeros aún más resistentes en el futuro.

Aunque su carrera aún se encuentra en sus primeras etapas, Michelson ya ha logrado mucho y está ansioso por pasar a las siguientes fases de su investigación.

«Es una maravillosa oportunidad ser un postdoctorado en Brookhaven Lab, especialmente después de ser estudiante en la Universidad de Columbia y trabajar en CFN con bastante frecuencia», recuerda Michelson. “Eso es lo que me llevó a realizar un posdoctorado allí. Las capacidades que tenemos en CFN, particularmente en imágenes, realmente han ayudado a impulsar mi trabajo.

Referencia: “Sílice de nanoarquitectura liviana y de alta resistencia” por Aaron Michelson, Tyler J. Flanagan, Seok-Woo Lee y Oleg Gang, 27 de junio de 2023. Informes celulares Ciencia física.
DOI: 10.1016/j.xcrp.2023.101475

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