Punto Sigma

Hasta ahora el fenómeno de la superconductividad se creía que era un fenómeno exclusivamente macroscópico, pero en la Universidad de Ohio han demostrado que es posible hacer “crecer” superconductores de unos pocos pares de átomos.

Este desarrollo, financiado por Departamento de Energía Americano, abre las puertas a un nuevo universo para el universo de los superordenadores a escalas manométricas.

Para hacernos una idea del avance, hay que hablar un poco del problema que soluciona un superconductor de este tamaño.

Cuando se intentan construir cables a escalas nanométricas surge un problema importante, cuanto más pequeño es el cable mayor resistencia ofrece, lo que implica que los cables se calienten y se fundan, imposibilitando de este modo la confección de aplicaciones que usen cableados finos.

Así pues se abre la veda para crear nuevos materiales que a escalas nanométricas tengan propiedades parecidas y nos permitan establecer las bases de la tecnología del futuro.

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Investigadores de la Universidad de Purdue han desarrollado un sistema miniaturizado que podría revolucionar las conexiones inalámbricas.

Estos investigadores han creado un método para transformar pulsaciones laser de alta frecuencia a ondas de radio de unos 60 gigahertz (que no es precisamente poco). Lo importante es que a diferencia de otros métodos que cuando trabajan a estas frecuencias se vuelven intratables, por temas de ruido e interferencias, este sistema tiene una forma de filtrar mediante micro anillos la frecuencia de transmisión de un modo muy preciso.

Este sistema permite tener en dispositivos muy pequeños la capacidad de recibir y emitir (en un futuro no muy lejano) datos en bandas ultra anchas, que podrían permitir la transmisión de imágenes tridimensionales de alta definición en tiempo real.

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Investigadores de la Universidad de Purdue han desarrollado un sistema miniaturizado que podría revolucionar las conexiones inalámbricas.

Estos investigadores han creado un método para transformar pulsaciones laser de alta frecuencia a ondas de radio de unos 60 gigahertz (que no es precisamente poco). Lo importante es que a diferencia de otros métodos que cuando trabajan a estas frecuencias se vuelven intratables, por temas de ruido e interferencias, este sistema tiene una forma de filtrar mediante micro anillos la frecuencia de transmisión de un modo muy preciso.

Este sistema permite tener en dispositivos muy pequeños la capacidad de recibir y emitir (en un futuro no muy lejano) datos en bandas ultra anchas, que podrían permitir la transmisión de imágenes tridimensionales de alta definición en tiempo real.

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En cinco años podría existir un mapa de las conexiones de alto nivel de las distintas regiones del cerebro, eso que nos hace humanos y inhumanos.

Distintos equipos de investigación están “enseñando” a superordenadores a identificar las conexiones en el cerebro en base imágenes de cortes, que hasta ahora tenían que ser estudiadas a mano para determinar cada conexión, haciendo inviable en cerebros complejos trazar un mapa de conexiones.

Para hacerse una idea del tamaño de la tarea, se han tardado aproximadamente 12 años en hacer el mapa del “cerebro” de un gusano que tiene menos de 400 neuronas y el reto que se afronta actualmente es del orden de miles de millones de neuronas y decenas de miles de millones de conexiones, un reto titánico.

La secuenciación de ADN parece un reto, pero comparado con el trazado de un mapa de conexiones tridimensional del cerebro, parece un juego de niños. Los progresos actuales deberían permitirnos trazar mapas de alto nivel de las “líneas” entre regiones del cerebro en unos cinco años y más adelante disponer de un mapa con las conexiones de las neuronas individuales y/o clústeres de neuronas.

Estos nuevos conocimientos nos conducirán a una mejor comprensión del funcionamiento de nuestro cerebro y en definitiva sobre como pensamos, como recordamos y como sentimos todo aquello que nos hace humanos y que quien sabe si realmente estamos compartiendo en su mayor parte con los chimpancés.

Quizá cuando nuestro mapa este completado y miremos los mapas de otras especies seamos realmente capaces de saber qué es lo que nos hace “humanos”, no por ser salvajes y crueles, sino por la capacidad de elegir no serlo.

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Tres estudiantes  de la “Escola Universitaria d’Enginyeria Tecnica Industrial de Terssa” de la UPC han ideado un sistema universal de carga de coches eléctricos sin cables.

Este innovador sistema esta ideado para ser instalado en aparcamientos. Según los ideologos de esta idea, la inducción magnética seria lo que permitiría transmitir la energía de forma universal. Este coche debería estar equipado con un cargador del mismo sistema en su parte inferior de forma que los dos generadores estuvieran los mas cerca posible y se perdiera el mínimo de energía. Este sistema nos permitiría evitar el riesgo de desconnexión del cable y una recarga mucho más simple.

El principio de induccioón magnetica dice: ”La inducción electromagnética es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (f.e.m. o voltaje) en un medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable, o bien en un medio móvil respecto a un campo magnético estático. Es así que, cuando dicho cuerpo es un conductor, se produce una corriente inducida.” – Wikipedia

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Un equipo de científicos del instituto FOM, han conseguido crear un campo electromagnético entre nano-electroimanes con el campo magnético de la luz.

Esto permite desviar la luz en cualquier dirección con este tipo de campos permitiendo crear lentes perfectas o “capas de invisibilidad”.

Para hacernos una idea, la luz no deja de ser una fluctuación del campo magnético y eléctrico muy rápida que se puede manipular si interactúas a muy altas frecuencias… el problema es que los átomos no responden muy bien a los cambios tan rápidos de campos magnéticos.

Debido a estos problemas para interactuar con la luz los dispositivos ópticos que tenemos (lentes, espejos, fibras ópticas) no pueden interactuar con la luz del modo en que se ha conseguido hacerlo con los llamados “meta-materiales” artificiales que han creado en el instituto FOM.

Una vez más, la ciencia ficción ya se adelantó!

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Textura en 3D

Un equipo de investigación del Georgia Tech ha patentado un nuevo diseño de placa fotovoltaica con torres tridimensionales microscópicas.

Estas placas, a diferencia de las placas fotovoltaicas normales que son lisas, tienen una textura tridimensional, formada por torres. Estas estructuras tridimensionales hacen que la placa capture mejor la energía solar, hasta el punto que estas placas resultan un 300% más eficientes que las antiguas.

La idea detrás del éxito de este sistema es sencillo, pero ingenioso:

En una placa fotovoltaica lisa normal una parte importante de la luz rebota i no tiene oportunidad de ser usada para producir energía, así que la idea es cazarla cuando rebote y hacer que rebote tantas veces como sea posible contra la misma placa para aprovechar más la luz.

¿Cómo se consigue esto? Creando una textura irregular de torres de diferentes alturas (como si de edificios se tratara), de modo que la luz que rebota en unos se estrella contra la fachada de otros y la luz que se va colando en las “calles” ya no se escapa.

Con esta idea sencilla la placa en 3D aprovecha mucho mejor la luz que las placa lisa.

Además de esto, este tipo de placas, por su forma de capturar la luz no necesitan estar directamente enfocadas hacia el sol (en realidad cazan mejor la luz en ángulos oblicuos).

Estas nuevas células fotovoltaicas tridimensionales podrían relanzar la energía fotovoltaica como la mejor opción para dispositivos portátiles.

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Uno de los problemas más importantes con que se encuentra la industria a la hora de hacer objetos con metales resistentes a impactos son las dificultades para cortar y agujerear estos metales en la cadena de producción.

En concreto los problemas típicos se producen al realizar los cortes y los agujeros mediante laser, ya que estos cortes pueden provocar efectos colaterales (en forma de churruruscados) que implican un proceso de acabado posterior para evitar estos problemas.

Por el contrario tenemos que el procedimiento de corte de metales mediante campos electromagnéticos, produce cortes limpios y agujeros en mucho menos tiempo que el que requeriría un laser para efectuar el mismo trabajo y sin la necesidad de procesos de acabado posteriores.

Este nuevo sistema de corte se basa esencialmente en crear un enorme campo magnético, durante unos 200 milisegundos, de modo que creando un impacto de unos 3500 bar de presión que corta el metal.

Esto debería permitir en un futuro no muy lejano modificar los procesos de fabricación de los vehículos de modo que estos se puedan hacer con estructuras de metales mucho mas resistentes.

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Otra vez desde el MIT nos sorprenden con otro avance del futuro.

Todos somos mas o menos conscientes que la energía eléctrica, pese a ser muy útil en bombillas, televisores o ordenadores, tiene un problema inherente de eficiencia energética. En la escuela nos contaron que en las bombillas solo una pequeña fracción de la energía se transformaba en luz y una parte muy importante se perdida en forma de calor, esto vale para bombillas, trenes, centrales nucleares y teléfonos móviles.

Científicos de MIT que estudian cómo aprovechar la energía disipada en forma de calor para volver a transformarla en energía han dado algunos pasos muy interesantes.

Han confirmado el limite teórico de la recuperación de la energía disipada en forma de calor (predicho el sigo 19 y llamado Límite de Carnot) que viene a decirnos que no podremos transformar el calor en energía con una eficiencia total.

Han creado desde cero un nuevo sistema de recuperación de energía calorífica que promete una eficiencia superior a los sistemas que tenemos actualmente (especialmente con dispositivos de poca energía) y que podría llegar casi al 90% del Límite de Carnot.

El colofón de descubrimientos lo pone el profesor Gang Chen que ha reportado que en ciertas condiciones de proximidad con las fuentes de calor la eficiencia de la transferencia de energía crece en órdenes de magnitud respecto a lo predicho por la teoría.

Parece que estamos al borde de otra revolución en la eficiencia energética de los pequeños dispositivos y probablemente también de los grandes generadores.

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Una nueva energía alternativa nos llega de manos de una compañía noruega, la idea es como mínimo “original”. Se basa en generar energía eléctrica a partir de la mezcla de agua dulce y salada, sacando energía del proceso de osmosis.

Proceso de osmosis

En concreto esta empresa noruega ha conseguido crear una planta piloto que mueve una turbina con la energía creada al mezclar agua dulce con agua salada con una membrana permeable en medio, mediante osmosis (la osmosis es la tendencia del agua dulce a diluirse en el agua salada cuando las dos aguas están separadas por una membrana permeable).

La empresa ha calculado que sobre el 2015 sería posible producir este tipo de energía a gran escala y que hay un potencial de 1.600TWh al año, España consume unos 280TWh al año aproximadamente.

Está claro que esta tecnología no es ninguna panacea para solucionar a nivel global tal como se planea aquí, pero se me ocurren algunos otros sitios donde hay diferencias de salinidad y corrientes que podrían perfectamente ser “equivalentes” a las presiones osmóticas con una energía potencial realmente impresionante.

En concreto tenemos las “bombas” de agua de la corriente del golfo y la corriente misma, con una potencia equivalente a la osmosis en zonas enormes, eso si podría ser una diferencia significativa a nivel energético si fuese aprovechado.

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