Por que los cables se enredan todo el tiempo (según la ciencia) - Prensa Libre

Por que los cables se enredan todo el tiempo (según la ciencia) – Prensa Libre

(IMÁGENES FALSAS)

(IMÁGENES FALSAS)


Por muy cuidadoso que seas, cosas como los auriculares del smartphone, la manguera con la que riegas las plantas del jardín, los cables del secador de pelo … incluso el propio pelo exige nuestra atención en momentos en los que es difícil dárselos. .

Tal vez para consolarnos podamos recurrir a la ciencia y aprovechar Segunda ley de la termodinámica que establece que todos los sistemas cerrados tienden a maximizar la entropía, una medida de desorden.

El Universo, en definitiva, tiende al caos.

Pero si no está satisfecho con eso, es posible que los enredos ya no sean tan aburridos si, cuando los desenreda, tiene en cuenta que son esenciales para la vida … literalmente: están en el ADN.

Desorden natural

Recuerde de antemano que no todos los nodos son iguales. Algunos pueden ser increíblemente útiles para salvar vidas.

Aunque la mayoría de nosotros hoy solo aprendemos a atar nuestros cordones, en el pasado aprendimos a hacer nudos múltiples. era una habilidad esencial.

Los nudos son en realidad una tecnología que nuestros antepasados ​​descubrieron antes de la rueda. Sin ellos, no se puede tejer telas ni atar una cabeza de pedernal a un palo.

Y si bien es cierto que en la vida moderna no es realmente necesario hacer tus propias lanzas, para ciertos grupos, como pescadores, marineros, cirujanos o sastres, siempre es crucial saber cómo enredar sus cuerdas.

Sin embargo, incluso ellos probablemente se encuentren con molestos nudos de vez en cuando … ¿por qué aparecen cuando no los quieres?

Bueno, hay un científico que ha estado buscando respuestas.

Chica desesperada con hijos

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¡Porque!

Doug Smith es profesor de física en la Universidad de California en San Diego. Hace unos años, tuvo un experimento engañosamente simple con uno de sus estudiantes de pregrado.

El estudio le valió un Ig Nobel, un premio otorgado a la ciencia que te hace reír, luego que te hace pensar.

Quería entender por qué los nudos se formaban espontáneamente y, siguiendo el método científico, dejaban caer trozos de cuerda de diferentes tipos en una caja que era movida por un motor.

Unas 3.000 veces más tarde, descubrieron que «cuanto más larga y flexible es la cuerda, más probabilidades hay de que se formen nudos», así que no importa cuánto lo intentes, está casi garantizado que cuando saques los cables de los auriculares de tu bolso o las luces navideñas de la caja que las pusiste el año pasado, se van a enredar.

Chica con luces de Navidad enredadas

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Sin remedio.

Y algo que lo empeora es torcer, según la RAE, «la acción y el efecto de torcer o torcer algo en forma helicoidal».

Es decir, toma un cable que tengas a mano y mantenlo tenso con los dedos en dos puntos. Empieza a torcer un extremo; verás que ondea e incluso forma una rama lateral.

“Cuando se introduce una torsión en los cables, incluso sin querer, la energía se convierte y hace que se doblen. Y es muy difícil evitar que eso suceda.

“Cuanto más se retuerce, más imposible es desenredarlo”, dice Smith.

Una de las razones por las que todo esto está sucediendo suena como una lección de vida: «Hay pocas posibilidades de que todo siga como debería, pero mil formas de hacer un lío«.

Es el orden natural de las cosas. O mejor dicho, el desorden natural de las cosas.

Pero si se trata de la naturaleza, entonces la naturaleza tiene un problema.

De hecho, la vida tal como la conocemos, tiene un problema, pues toda la información importante que mantiene nuestros cuerpos funcionando en cada célula de nuestro ser está en nuestro ADN… que se parece a esos cordones de los teléfonos de antaño que a veces eran una pesadilla.

Cable trenzado

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Entrelazamiento molecular

¿Estamos irremediablemente enredados a nivel molecular?

El ADN es una cadena muy larga que reside en un espacio muy pequeño.. Si lo sacas y lo estiras, mediría 2 metros.

Imagine que está empaquetado en una celda tan pequeña que no podría verse sin un microscopio, y probablemente pueda imaginar su potencial de enredo.

Sin embargo, los cuerpos tienen un truco para evitar que esto suceda y esto es lo que investigó Mariel Vázquez: cómo una cadena como el ADN se enreda y desenreda, está atado y desatado a lo largo de su ciclo de vida.

Volvamos al hilo que trenzamos. Lo primero que se formó fue algo que se parece a la famosa doble hélice de la llamada molécula de vida.

ADN

imágenes falsas

Con más giro, se enrolla sobre sí mismo.

“El ADN hace exactamente lo mismo”, dice el profesor Davis de la Universidad de California, experto en matemáticas combinadas con microbiología y biología molecular.

«Lo llamamos el superenrollamiento».

Lo que no queremos que suceda con nuestros cables es crucial para la forma en que las células empaquetan el ADN.

Pero para encajar perfectamente dentro de la célula, el ADN tiene que hacer más. Debe envolver «proteínas llamadas histonas, que se forman como un collar de perlas».

«El ADN se envuelve alrededor de cada histona varias veces y pasa a la siguiente».

Sin embargo, esto no es suficiente, para que este collar de perlas se tuerza sobre sí mismo varias veces hasta que, finalmente, «el ADN está muy, muy bien empaquetado y condensado».

El problema es que, al igual que a veces tienes que salir y usar las cosas que has ordenado y almacenado con tanto cuidado, cada vez que tu cuerpo está produciendo una nueva célula, lo que está haciendo constantemente, su ADN debe ser copiado y eso implica que debe ser molestado.

Enredar y desenredar

imágenes falsas

No solo eso: las dos hélices deben estar separadas.

“Aquí es donde la biología tiene un truco muy inteligente: tijeras moleculares. Lo que mantiene unidas las dos hebras de ADN son los enlaces de hidrógeno. Las tijeras son realmente enzimas, tipos especiales de proteínas que cortan la hélice de forma muy controlada ”, explica Vázquez.

«Una vez separados, la maquinaria de la célula comienza a crear las dos nuevas hebras de ADN».

Pero aquí es donde encontramos el problema familiar. Las dos hebras de ADN están innecesariamente enredados.

Es más fácil comprender lo que sucede cuando se piensa en las bacterias, que tienen un simple bucle de ADN.

Estructura del ADN

Yikrazuul

“Cuando el ADN ha terminado de copiarse, quedan dos círculos interconectados, pero hay que separarlos. La célula vuelve a utilizar las tijeras moleculares para cortar con mucho cuidado y delicadeza uno de los círculos, dejar pasar el otro y cerrar la rotura ”.

Sucede miles de millones y miles de millones de veces, y entender que hizo posible la creación de drogas.

«Hay antibióticos que cuando entran en su cuerpo desactivan esta máquina molecular de bacterias, por lo que su ADN se enreda por completo y las bacterias mueren».

Más allá del ámbito de la medicina, los científicos de muchos campos han intentado aprovechar las propiedades de los nudos y enredos.

Tejidos a nanoescala

Uno de ellos es David Lee, profesor de química de la Universidad de Manchester, quien, con su equipo, se dedica al estudio de la miniaturización suprema y al anudado y tejido molecular.

Se une “muy, muy pequeño y tienen ocho cruces, así que es muy complicado. Es la estructura física más estrecha jamás vinculada en este planeta.«.

El que le valió uno de sus dos récords mundiales: el del nudo más apretado del mundo y el del tejido más fino.

Puede ser un desafío divertido, pero ¿por qué hacerlo?

«Los nudos son omnipresentes en el mundo molecular, y la naturaleza los usa porque ha encontrado formas de aprovechar sus útiles funciones, algo que podemos aprender ”, para hacer cosas como mejorar los materiales que se usan en tecnología.

Y estos nudos a nanoescala se puede convertir en red o malla con propiedades increíbles.

«Los hilos enredados que controlan el patrón de cruce», es decir, el tejido, «no solo pueden fortalecer la tela, sino que sus espacios pueden dejar pasar lo bueno y atrapar lo no deseado».

Debido a que sus hilos son moleculares, estas mallas podrían bloquear «moléculas grandes o bacterias, o tal vez incluso virus».

atar

BBC

En resumen, sin la capacidad de atar y desatar nudos, no existiríamos. E incluso si dejas de lado ese detalle, nuestra vida sería más incómoda: imagina un mundo sin almohadas, ropa ni mantas.

Afortunadamente, los nudos son inevitables y, como demostró el premio Ig Nobel, ocurren naturalmente dondequiera que haya algo largo y delgadoYa sea una molécula de ADN larga, los cables de sus dispositivos o los pelos que tira cuando no puede deshacerlos.


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