En los tejidos blandos de los mamíferos y el hombre se ha descubierto ferroelectricidad

I sing the body electric  es un famoso libro colección de cuentos de Ray Bradbury -y antes de él un poema famoso de Walt Whitman, Bradbury es un escritor de la tradicional literatura americana no un mal escritor de Ciencia Ficción.

El descubrimiento de ferroelectricidad en los tejidos de mamíferos abre la posibilidad de medicinas eléctricas, que liberen el colesterol de las arterias y otros notables tratamientos y procesos.

En realidad somos eléctricos, campos eléctricos naturales ayudan al desarrollo del embrión y en la curación de heridas por ejemplo.

Ahora Jiangyu Li de la Universidad de Washington han encontrado que los tejidos de la aorta son ferroeléctricos

[Physical Review Letters, DOI: 10.1103/physrevlett.108.078103 ] las proteínas involucradas están presentes en todos los tejidos de nuestros cuerpos.

La ferroelectricidad, descubierta en 1920, depende de la distribución desigual de cargas eléctricas positivas y negativas en una molécula o en un cristal.

Dice Wikipedia en español (que por una vez es más clara que el artículo en la versión inglesa)

La ferroelectricidad es una propiedad empírica de materiales dieléctricos no centrosimétricos, que poseen por lo menos dos estados orientacionales enantiomorfos termodinámicamente estables, que pueden ser intercambiados de uno al otro por influencia de un campo eléctrico externo y cuya única diferencia es la dirección del vector de polarización. El efecto físico observable es que el material presenta una polarización incluso después de haber retirado el campo eléctrico. Se puede explicar en función de una alimentación residual de dipolos permanentes. Un ejemplo es el titanato de bario.

Los materiales que retienen una polarización neta, una vez retirado el campo, se conocen como materiales ferroeléctricos.

Oh, no tan claro. Veamos qué pone mi Encyclopaedia Britannica

property of certain nonconducting crystals, or dielectrics, that exhibit spontaneous electric polarization (separation of the centre of positive and negative electric charge, making one side of the crystal positive and the opposite side negative) that can be reversed in direction by the application of an appropriate electric field. Ferroelectricity is named by analogy with ferromagnetism,

Ferroelectric materials—for example, barium titanate (BaTiO3) and Rochelle salt—are composed of crystals in which the structural units are tiny electric dipoles; that is, in each unit the centres of positive charge and of negative charge are slightly separated. In some crystals these electric dipoles spontaneously line up in clusters called domains, and in ferroelectric crystals the domains can be oriented predominantly in one direction by a strong external electric field. Reversing the external field reverses the predominant orientation of the ferroelectric domains, though the switching to a new direction lags somewhat behind the change in the external electric field. This lag of electric polarization behind the applied electric field is ferroelectric hysteresis, named by analogy with ferromagnetic hysteresis.

Una imagen vale por muchas palabras, son dipolos, o sea tienen dos polos uno positivo y otro negativo

esta es de compuestos ferroeléctricos inorgánicos nuevos materiales con propiedades de memoria.  Sometidos a un campo eléctrico cambian la orientación, eso sirve como los Ceros y Unos en la memoria de ordenadores.

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¿Qué papel cumple la ferroelectricidad en el organismo? Hay varias posibilidades, una es disipar fuerza de impactos, como en las conchas de moluscos marinos, sus proteínas exhiben ferroelectricidad y por impacto cambian de orientación disipando energía que hubiera podido romperlas, las disipa como calor.

En la aorta podría ser el mismo efecto; se supone que la ferroelectricidad en la aorta es propiedad del colágeno y la elastina  -el colágeno es la proteína más abundante en el cuerpo y probablemente debido a la glicina que contiene.

El colesterol es dipolar, y si se pudiera invertir las cargas sería rechazado fuera de la pared de la aorta.

Una tabla vale por mil líneas …

Piezo – Pyro – Ferro – Bio

fenómenos eléctricos que existen también en la biología

Efecto Encontrado en Función biológica
Piezoeléctrico

Fuerza crea campo eléctrico

Huesos DNA muchas proteínas Detectar fuerzas para estimular el crecimiento del hueso
Pyroeléctrico

Temperatura crea un campo eléctrico

Huesos, tendones, piel, médula espinal Termómetro ! Para ayudar a regular la temperatura
Ferroeléctrico

Cambio eléctrico reorienta dipolo

Conchas marinas Pared de la aorta, Glicina Puede disipar la energía de impactos como calor

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 Glicina, o sea el amino ácido probablemente más abundante en nuestro cuerpo  –no la flor !  Como ven tiene cargas positivas y negativas, una en cada extremo y por cierto todos los aminoácidos tienen cargas así.

 

Hay muchos otros tejidos e incluso intracelular los túbulos y las proteínas que regulan la entrada y salida de iones en las células exhiben efectos de ferroelectricidad

Es una cura de humildad que un efecto conocido desde hace tato tiempo recién ahora se haya descubierto en los seres vivos, sin duda algo que tendrá gran impacto, y otra demostración más de que la evolución depara muchas sorpresas.

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Por Armando

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