Ciencia viva

2022-05-27 17:36:54 By : Mr. Colin Zhang

Live Science cuenta con el apoyo de su audiencia.Cuando compra a través de enlaces en nuestro sitio, podemos ganar una comisión de afiliado.Aprende másPor Jim Lucas publicado el 15 de septiembre de 17La luz ultravioleta es un tipo de radiación electromagnética que hace que los carteles de luz negra brillen y es responsable de los bronceados de verano y las quemaduras solares.Sin embargo, demasiada exposición a la radiación ultravioleta daña el tejido vivo.La radiación electromagnética proviene del sol y se transmite en forma de ondas o partículas en diferentes longitudes de onda y frecuencias.Esta amplia gama de longitudes de onda se conoce como espectro electromagnético (EM).El espectro generalmente se divide en siete regiones en orden decreciente de longitud de onda y creciente de energía y frecuencia.Las designaciones comunes son ondas de radio, microondas, infrarrojos (IR), luz visible, ultravioleta (UV), rayos X y rayos gamma.La luz ultravioleta (UV) cae en el rango del espectro EM entre la luz visible y los rayos X.Tiene frecuencias de aproximadamente 8 × 1014 a 3 × 1016 ciclos por segundo, o hercios (Hz), y longitudes de onda de aproximadamente 380 nanómetros (1,5 × 10−5 pulgadas) a aproximadamente 10 nm (4 × 10−7 pulgadas).De acuerdo con la "Guía de radiación ultravioleta" de la Marina de los EE. UU., los rayos UV generalmente se dividen en tres subbandas:La guía continúa diciendo: "Las radiaciones con longitudes de onda de 10 nm a 180 nm a veces se denominan vacío o ultravioleta extrema".Estas longitudes de onda están bloqueadas por el aire y solo se propagan en el vacío.La radiación ultravioleta tiene suficiente energía para romper los enlaces químicos.Debido a sus energías más altas, los fotones UV pueden causar ionización, un proceso en el que los electrones se separan de los átomos.La vacante resultante afecta las propiedades químicas de los átomos y hace que formen o rompan enlaces químicos que de otro modo no formarían.Esto puede ser útil para el procesamiento químico o puede dañar los materiales y los tejidos vivos.Este daño puede ser beneficioso, por ejemplo, en la desinfección de superficies, pero también puede ser perjudicial, en particular para la piel y los ojos, que son los más afectados por la radiación UVB y UVC de mayor energía.La mayor parte de la luz ultravioleta natural que la gente encuentra proviene del sol.Sin embargo, solo alrededor del 10 por ciento de la luz solar es UV, y solo alrededor de un tercio de esto penetra en la atmósfera para llegar al suelo, según el Programa Nacional de Toxicología (NTP).De la energía UV solar que llega al ecuador, el 95 por ciento es UVA y el 5 por ciento es UVB.Ningún UVC medible de la radiación solar llega a la superficie de la Tierra, porque el ozono, el oxígeno molecular y el vapor de agua en la atmósfera superior absorben por completo las longitudes de onda UV más cortas.Aún así, "la radiación ultravioleta de amplio espectro [UVA y UVB] es la más fuerte y la más dañina para los seres vivos", según el "13° Informe sobre carcinógenos" del NTP.Un bronceado es una reacción a la exposición a los dañinos rayos UVB.Esencialmente, un bronceado es el resultado de la activación del mecanismo de defensa natural del cuerpo. Este consiste en un pigmento llamado melanina, que es producido por células en la piel llamadas melanocitos.La melanina absorbe la luz ultravioleta y la disipa en forma de calor.Cuando el cuerpo detecta el daño solar, envía melanina a las células circundantes y trata de protegerlas para que no sufran más daños.El pigmento hace que la piel se oscurezca."La melanina es un protector solar natural", dijo Gary Chuang, profesor asistente de dermatología en la Facultad de medicina de la Universidad de Tufts, a WordsSideKick.com en una entrevista de 2013.Sin embargo, la exposición continua a la radiación ultravioleta puede abrumar las defensas del cuerpo.Cuando esto sucede, se produce una reacción tóxica que provoca quemaduras solares.Los rayos UV pueden dañar el ADN de las células del cuerpo.El cuerpo siente esta destrucción e inunda el área con sangre para ayudar con el proceso de curación.También se produce una inflamación dolorosa.Por lo general, al cabo de medio día de abusar del sol, el característico aspecto de langosta roja de una quemadura solar comienza a darse a conocer y sentir.A veces, las células con ADN mutado por los rayos del sol se convierten en células problemáticas que no mueren sino que siguen proliferando como cánceres."La luz ultravioleta causa daños aleatorios en el ADN y en el proceso de reparación del ADN, de modo que las células adquieren la capacidad de evitar morir", dijo Chuang.El resultado es el cáncer de piel, la forma más común de cáncer en los Estados Unidos.Las personas que se queman con el sol repetidamente corren un riesgo mucho mayor.El riesgo de la forma más mortal de cáncer de piel, llamado melanoma, se duplica para alguien que ha recibido cinco o más quemaduras solares, según la Skin Cancer Foundation.Se han ideado varias fuentes artificiales para producir radiación UV.Según la Health Physics Society, "las fuentes artificiales incluyen cabinas de bronceado, luces negras, lámparas de curado, lámparas germicidas, lámparas de vapor de mercurio, luces halógenas, lámparas de descarga de alta intensidad, fuentes fluorescentes e incandescentes y algunos tipos de láser".Una de las formas más comunes de producir luz ultravioleta es hacer pasar una corriente eléctrica a través de mercurio vaporizado o algún otro gas.Este tipo de lámpara se utiliza habitualmente en cabinas de bronceado y para la desinfección de superficies.Las lámparas también se utilizan en luces negras que hacen brillar las pinturas fluorescentes y los tintes.Los diodos emisores de luz (LED), los láseres y las lámparas de arco también están disponibles como fuentes UV con varias longitudes de onda para aplicaciones industriales, médicas y de investigación.Muchas sustancias, incluidos minerales, plantas, hongos y microbios, así como productos químicos orgánicos e inorgánicos, pueden absorber la radiación ultravioleta.La absorción hace que los electrones en el material salten a un nivel de energía más alto.Estos electrones pueden luego regresar a un nivel de energía más bajo en una serie de pasos más pequeños, emitiendo una porción de su energía absorbida como luz visible.Los materiales utilizados como pigmentos en pinturas o tintes que muestran tal fluorescencia parecen más brillantes bajo la luz solar porque absorben la luz ultravioleta invisible y la vuelven a emitir en longitudes de onda visibles.Por esta razón, se utilizan comúnmente para señales, chalecos de seguridad y otras aplicaciones en las que es importante una alta visibilidad.La fluorescencia también se puede utilizar para localizar e identificar ciertos minerales y materiales orgánicos.Según Thermo Fisher Scientific, Life Technologies, "las sondas fluorescentes permiten a los investigadores detectar componentes particulares de ensamblajes biomoleculares complejos, como células vivas, con una sensibilidad y selectividad exquisitas".En los tubos fluorescentes utilizados para la iluminación, "se produce radiación ultravioleta con una longitud de onda de 254 nm junto con la luz azul que se emite cuando una corriente eléctrica pasa a través del vapor de mercurio", según la Universidad de Nebraska."Esta radiación ultravioleta es invisible pero contiene más energía que la luz visible emitida. La energía de la luz ultravioleta es absorbida por el revestimiento fluorescente dentro de la lámpara fluorescente y se vuelve a emitir como luz visible".Tubos similares sin el mismo recubrimiento fluorescente emiten luz ultravioleta que se puede usar para desinfectar superficies, ya que los efectos ionizantes de la radiación ultravioleta pueden matar la mayoría de las bacterias.Los tubos de luz negra generalmente usan vapor de mercurio para producir luz UVA de onda larga, lo que hace que ciertos tintes y pigmentos emitan fluorescencia.El tubo de vidrio está recubierto con un material de filtro de color púrpura oscuro para bloquear la mayor parte de la luz visible, lo que hace que el brillo fluorescente parezca más pronunciado.Este filtrado no es necesario para aplicaciones como la desinfección.Además del sol, existen numerosas fuentes celestiales de radiación ultravioleta.Las estrellas jóvenes muy grandes emiten la mayor parte de su luz en longitudes de onda ultravioleta, según la NASA.Debido a que la atmósfera de la Tierra bloquea gran parte de esta radiación UV, particularmente en longitudes de onda más cortas, las observaciones se realizan utilizando globos de gran altitud y telescopios en órbita equipados con sensores de imágenes y filtros especializados para observar en la región UV del espectro EM.Según Robert Patterson, profesor de astronomía en la Universidad Estatal de Missouri, la mayoría de las observaciones se realizan utilizando dispositivos de carga acoplada (CCD), detectores diseñados para ser sensibles a los fotones de longitud de onda corta.Estas observaciones pueden determinar las temperaturas superficiales de las estrellas más calientes y revelar la presencia de nubes de gas intermedias entre la Tierra y los cuásares.Si bien la exposición a la luz ultravioleta puede provocar cáncer de piel, algunas afecciones de la piel se pueden tratar con luz ultravioleta (se abre en una nueva pestaña), según Cancer Research UK.En un procedimiento llamado tratamiento con luz ultravioleta con psoraleno (PUVA), los pacientes toman un medicamento o se aplican una loción para sensibilizar la piel a la luz.Luego se ilumina la piel con una luz ultravioleta.PUVA se usa para tratar el linfoma, el eccema, la psoriasis y el vitíligo.Puede parecer contradictorio tratar el cáncer de piel con lo mismo que lo causó, pero PUVA puede ser útil debido al efecto de la luz ultravioleta en la producción de células de la piel.Disminuye el crecimiento que juega un papel importante en el desarrollo de la enfermedad.Investigaciones recientes sugieren que la luz ultravioleta puede haber jugado un papel clave en el origen de la vida en la Tierra, especialmente en el origen del ARN.En un artículo de 2017 en Astrophysics Journal, los autores del estudio señalan que es posible que las estrellas enanas rojas no emitan suficiente luz ultravioleta para iniciar los procesos biológicos necesarios para la formación de ácido ribonucleico, que es necesario para todas las formas de vida en la Tierra.El estudio también sugiere que este hallazgo podría ayudar en la búsqueda de vida en otras partes del universo.Manténgase actualizado sobre las últimas noticias científicas suscribiéndose a nuestro boletín Essentials.Gracias por suscribirte a Ciencia Viva.Recibirá un correo electrónico de verificación en breve.Había un problema.Actualice la página y vuelva a intentarlo.Live Science es parte de Future US Inc, un grupo de medios internacional y editor digital líder.Visite nuestro sitio corporativo (se abre en una pestaña nueva) .© Future US, Inc. 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