Instituto Tecnológico de Massachusetts

La compleja estructura del hueso al descubierto.

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Este diagrama muestra una perspectiva molecular de la estructura del hueso. La imagen muestra la superficie de contacto entre una molécula de la proteína colágeno, arriba, y un cristal del mineral hidroxiapatita, abajo. (Imagen: Investigadores)
Este diagrama muestra una perspectiva molecular de la estructura del hueso. La imagen muestra la superficie de contacto entre una molécula de la proteína colágeno, arriba, y un cristal del mineral hidroxiapatita, abajo. (Imagen: Investigadores)

El hueso es un material complejo y asombroso. La estructura ósea que da soporte a nuestros cuerpos está hecha de distribuciones asombrosamente complejas de materiales; tanto es así que desvelar la estructura exacta responsable de su gran fortaleza y resistencia ha sido una misión imposible pese a los mejores esfuerzos de los científicos durante décadas. Ahora, sin embargo, un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, por fin ha desentrañado la estructura del hueso con una precisión casi de átomo por átomo, después de muchos años de análisis ejecutados por algunas de las supercomputadoras más potentes del mundo y la comparación con experimentos de laboratorio para confirmar los resultados calculados. El principal reto que tuvo que afrontar el equipo del ingeniero Markus Buehler fue encontrar cómo dos materiales diferentes (una biomolécula blanda y flexible llamada colágeno, y una forma dura y quebradiza del mineral apatito) se combinan para formar algo que es a la vez duro, robusto y ligeramente flexible.Los componentes son tan diferentes como la noche del día. La hidroxiapatita es muy quebradiza. Si se intenta doblarla aunque sea un poco, se rompe en pedazos. El colágeno, por otro lado, es, en esencia, de lo que está hecha la gelatina, el ejemplo perfecto de sustancia blanda y viscosa, y de la que deriva incluso el adjetivo “gelatinoso”. Valiéndose de modelos digitales en supercomputadoras, y comprobando luego los resultados mediante experimentos reales en el laboratorio, el equipo de Buehler, Arun Nair, Shu-Wei Chang y Alfonso Gautieri ha descubierto, entre otras cosas, que los granos de hidroxiapatita, de apenas unos pocos nanómetros, y que están incrustados profundamente en la matriz de colágeno, logran su cohesión con el colágeno mediante interacciones electrostáticas, que permiten a ambos materiales deslizarse entre sí sin que se rompa el conjunto.
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Terzan 5, la estrella de neutrones que ‘obedece’ a los astrofísicos.

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Una investigación liderada por el español Manu Linares, del MIT, ha descubierto la primera estrella de neutrones que explosiona conforme al modelo teórico previsto en la década de los 70. El hallazgo revela detalles inéditos sobre la importancia de la rotación en las explosiones estelares. Los físicos recelan de los detalles que no terminan de encajar. No pueden ignorarlos por pequeños que sean. Les hacen temer la existencia de algún error fundamental en sus modelos y teorías. Por eso tras más de tres decenios de incertidumbre, los expertos en estrellas de neutrones respiran un poco más tranquilos gracias al estudio publicado en The Astrophysical Journal por el español Manu Linares desde el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés).

El misterio que entramaban las estrellas de neutrones era el siguiente: desde los años 70 los astrofísicos las han estado estudiando a partir de las explosiones que se producen en sus capas externas. Pero las estrellas de neutrones no explotaban como ellos pensaban que debían hacerlo. Hasta que por fin Terzan 5, la que ha estudiado Linares, les ha dado una alegría.
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