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¡Buenas tardes, habitantes de este Universo Paralelo! Hoy tenemos un número dedicado al litio.
El litio es un elemento fascinante por innumerables razones. En primer lugar, es el metal más antiguo del universo. Durante los primeros tres minutos luego del big bang se formaron los núcleos atómicos más livianos: hidrógeno, helio y pequeñas cantidades de litio.
El litio tiene propiedades químicas muy notables, que lo hacen protagonista de varias tecnologías de uso común. La más importante: la industria de las baterías recargables. Hoy casi cualquier aparato electrónico tiene dentro una batería de ion de litio. Debido a esto, desde los 80 del siglo pasado, cuando se inventó esta batería, la minería del litio ha aumentado rápidamente su tamaño. Chile ha sido muy beneficiado en este auge, por tener las mayores reservas de litio del mundo.
Pero el litio tiene otras aplicaciones, y una de las más sorprendentes es su capacidad de ayudar en el tratamiento de ciertas enfermedades psiquiátricas, como el trastorno bipolar. Una droga que, del big bang al cerebro, promete mejoras en la salud mental de la población.
Para nuestro cuestionario abandonamos brevemente a nuestro elemento favorito. Pero vale la pena, ya que tenemos a una tremenda invitada, la doctora en Física y Energética Juliana Jaramillo. La Dra. Jaramillo es profesora lectora de la Universidad Politécnica de Cataluña en Barcelona. Es especialista en nanotecnología térmica y fotónica para aplicaciones en energía.
Luego dos notas breves. Primero, el doctor en Ciencias Biológicas y director del Centro GEMA de la Universidad Mayor, Fernando Alfaro, nos hablará acerca de la extraordinaria paradoja biológica que representa el «desierto florido». Y, luego, seguiremos en el desierto de Atacama, para volver al tercer elemento de la tabla periódica, pues el geólogo Camilo Sánchez nos contará sobre la geología del litio.
Espero que disfruten de esta edición de nuestro Universo Paralelo. Que hayan notado que un solo elemento de la tabla periódica da más que hablar que varios diputados. Que vuelvan a la ciencia y me ayuden a promoverla en los medios. Para esto, por favor, compartan el newsletter. Y si les llegó de alguien, ¡inscríbanse ya!
«Extrayendo la piedra de la locura», el Bosco (circa 1500). Óleo sobre tabla, Museo del Prado, Madrid, España.
En la pintura medieval del Bosco se ilustra satíricamente la perplejidad y, muchas veces, derechamente charlatanería con que se trataban las enfermedades mentales hasta bastante entrado el siglo pasado. Por lo mismo, resulta casi profético que otra piedrecita, el litio (del griego λιθίον para «piedrecita») viniese a ayudarnos a tratar uno de los males más terribles y complejos de la historia de la humanidad: las enfermedades psiquiátricas.
No fue sino hasta mediados del siglo XX que se determinaron con rigurosidad científica los efectos de las sales de litio para tratar enfermedades psiquiátricas. Antes del litio, los estados psicóticos eran prácticamente imposibles de controlar y la única solución era aislar a los pacientes en manicomios.
En 1949, creyendo que la acumulación de ácido úrico causaba estos trastornos, el psiquiatra australiano John Cade inyectó urato de litio en cobayas, observando inesperadamente que estas se tranquilizaban.
Acertadamente concluyó que el litio era responsable de este efecto y decidió, muy audazmente, probarlo en sí mismo. Luego comenzó a administrarlo en pacientes maníacos, resistentes a la terapias de la época, obteniendo buenos resultados.
Desde este azaroso inicio hasta el día de hoy, el litio permanece como uno de los tratamientos más eficaces contra el trastorno bipolar. Es considerado el primer psicofármaco y, pese a que sus efectos se estudian desde hace más de 60 años, su mecanismo de acción sigue evadiendo nuestro entendimiento.
Debido a esto hoy en día también se investiga su aplicación en otros trastornos, como la enfermedad de Alzheimer, Parkinson y el infarto cerebral. Dado todo lo que nos falta por entender acerca de los mecanismos de acción del litio sobre nuestro sistema nervioso, es difícil predecir hasta dónde llegará su impacto en el campo de la salud mental. Por ahora, son muchas las esperanzas que seguimos teniendo en esta “piedra de la locura”.
Las baterías de ion de litio han revolucionado la forma en que se almacena la energía y han impulsado su uso en la industria, como ocurre con la electromovilidad, el sector aeroespacial y los dispositivos electrónicos móviles. Pero ¿quién nos iba a decir que nuestras vidas estarían tan conectadas con estos pequeños gigantes de energía?
Una de las características importantes de estas baterías es su capacidad de invertir el proceso químico: cargarlas. Como todos sabemos, este proceso nunca es perfecto, lo que hace que, con el tiempo, se vayan deteriorando.
De hecho, la sobrecarga de una batería puede provocar un aumento significativo de la temperatura y causar un mal funcionamiento, o generar fallos devastadores, como el del Boeing 747-400F de United Parcel Service de 2010. ¡Imagínate el poder de estas baterías!
Las técnicas de estimación del estado de las baterías de ion de litio se pueden dividir en directas e indirectas.
Actualmente, investigaciones que estiman el estado, los mecanismos de degradación y la vida útil de estos dispositivos conforman un área de actividad científica muy activa, debida a sus repercusiones económicas y sociales.
¡El futuro de la energía es brillante y electrizante!
Cada semana hacemos las mismas cuatro preguntas a un científico. En esta edición, entrevistamos a Juliana Jaramillo, doctora en Física y Energética.
-¿Qué te motivó a dedicarte a la ciencia?
-Nací en una familia de científicos. Mi padre es profesor e investigador en evolución y mi madre trabajó toda su vida como directora del centro de investigación de una multinacional tabacalera. Desde que tengo uso de razón, las conversaciones familiares han girado alrededor de la ciencia, de la curiosidad científica, de preguntas que no tienen respuesta. Crecer en una familia así desarrolla el hábito de cuestionarlo todo, de intentar encontrarle explicación hasta a lo más irracional, a fascinarse por la naturaleza. No podía dedicarme a otra cosa.
-¿Cuál es la obra científica que más influyó en tu actividad?
-Me voy a tomar la libertad de mencionar una lista de libros que han influido en continuar alimentando mi motivación por la ciencia.
Las famosas Feynman Lectures on Physics y sus libros de divulgación Surely you’re joking, Mr Feynman! Adventures of a curious character, The pleasure of finding things out y, por supuesto, What do you care what other people think? y Further adventures of a curious character.
Otros libros como El Universo en una cáscara de nuez o Historia del tiempo de Hawking y mis favoritos, dos libros del filósofo de la ciencia Étienne Klein: En cherchant Majorana e Il était sept fois la révolution.
Como obra científica, encuentro que Boltzmann y su ingenio probabilístico aplicado a la mecánica es rompedor y revolucionario. Respecto a mi trabajo, no hago más que hacer balances de energía.
-¿Cuál es el problema científico más importante por resolver?
-No lo sé. A mí me parece importante que una parte de los esfuerzos científicos los dediquemos a encontrar soluciones para mitigar el cambio climático y adaptarnos a una nueva forma de pensar, donde el desperdicio energético no sea una opción.
-¿Cuál es la pregunta que te desvela como científica y cómo la enfrentas?
-¿Cuál solución o combinación de soluciones nos permitiría reducir la huella climática de los sistemas de enfriamiento actuales?
Demostrar experimentalmente qué optimizaciones en el diseño de la gestión térmica y el uso de nuevos materiales aumentan la eficiencia de tecnologías existentes y de tecnologías de energías renovables.
Fotografía gentileza Tom Hegen.
El espectáculo cromático se debe a las distintas concentraciones de sales (las celestes son las que más litio contienen), además de la presencia de bacterias y algas que tiñen en verdes y amarillos.
Agradecemos a Tom Hegen por permitirnos utilizar una de las fotografías que conforman su obra The Lithuim Series. El trabajo de Hegen ofrece, a través de fotografías aéreas, una mirada a aquellos lugares donde la relación entre los humanos y la naturaleza se hace más visible. Puedes ver más de su obra en su página web aquí.
Crédito: Joselyn Anfossi Mardones.
– En la rica mitología griega, Sísifo fue castigado por los dioses y obligado a empujar hasta la cima de una montaña una enorme roca, la cual inevitablemente descendía y el proceso tortuoso tenía que repetirse otra vez.
Salar de Atacama. Crédito: Francesco Mocellin.
– Probablemente en los últimos años has escuchado más del litio que en toda tu vida. Esto, porque este elemento se ha convertido en pieza clave para la transición energética en el contexto del cambio climático y el uso responsable de los recursos naturales. Por esta razón, Chile busca asumir un rol protagónico a nivel mundial.
La extracción en salmueras es clave, ya que alberga más del 70% de los depósitos de litio mundial. Esta zona, conocida como el triángulo del litio (Argentina, Bolivia, Chile), se formó por procesos geológicos y climáticos que duraron millones de años. Diversas investigaciones han propuesto que el litio en este tipo de depósitos provendría de la evaporación de agua de mar, la cual quedó “aislada” y enriquecida por ríos y polvo. Además, en este proceso se formaron minerales de tipo evaporíticos, formando salares, y los elementos como el litio se concentraron en el agua.
Esto hace que Chile sea un país minero, potenciándolo como un productor de litio a nivel mundial.
Para quienes éramos universitarios a comienzos de los 90, la palabra «litio» tiene otro significado. Es el título de una de las grandes canciones de esos años, «Lithium», de Nirvana, que vio la luz en el legendario álbum Nevermind de 1991.
En «Lithium» se aprecia el buen tempo de Dave Grohl, quien solía tocar sin metrónomo, y el minimalismo de Krist Novoselic. De introducción sobria, para luego dar paso a un estallido de sonido sucio muy propio del grunge. Simple, sincera y bella en su conjunto.
«Estoy tan feliz porque hoy encontré a mis amigos, están en mi cabeza» («I’m so happy ‘cause today I found my friends, they’re in my head»), señala una línea. Esa pastilla, en sentido figurado, que nos da descanso del deseo de la autodestrucción. El agobio y el desdén. Espíritu alienado. Por esta vez, me amo tanto, «me gusta, no me voy a quebrar» («I like it, I’m not gonna crack»).
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Eso es todo en esta edición de Universo Paralelo. Ya sabes, si tienes comentarios, recomendaciones, fotos, temas que aportar, puedes escribirme a universoparalelo@elmostrador.cl. Gracias por ser parte de este Universo Paralelo. ¡Hasta la próxima semana!
