Autor Tema: FORO-CIENCIA (Leído 868174 veces)

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

Un trabajo explica los saltos cuánticos en los ‘ladrillos’ de los nanocircuitos

CIENCIA DE LOS MATERIALES

Gráficos de conductancia de contactos puntuales cuánticos. (Foto: M. J. Iqbal et al.)

Un equipo internacional con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) español ha elaborado un trabajo que describe el comportamiento de los electrones en los contactos puntuales cuánticos, canales a partir de los cuales se construyen prácticamente todos los nanocircuitos de semiconductores.
El trabajo, publicado en el último número de Nature, aporta luz a un problema fundamental en nanoelectrónica.
Los contactos puntuales cuánticos son canales quasi‐unidimensionales por los que circulan los electrones mediante la aplicación de voltajes. En estos sistemas se observan efectos cuánticos (cuantización) en la conductancia, es decir, en el flujo de la corriente eléctrica.
“A medida que el canal se cierra o que el voltaje es más negativo, la conductancia disminuye, pero no lo hace de manera continua, sino a saltos. Estos saltos cuánticos revelan la naturaleza ondulatoria del electrón”, explica Ramón Aguado, investigador del CSIC en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid.
Cuando el último canal se está cerrando y ya no se esperan más saltos cuánticos, se observa otro pequeño salto por debajo de la conductancia debido a un solo modo ondulatorio (por debajo del valor mínimo que puede tener un solo canal cuántico 2e2/h, donde e es la carga del electrón y h la constante de Planck).
Estos saltos anómalos por debajo de 2e2/h se observan básicamente en todos los dispositivos en los que hay contactos puntuales cuánticos y en una gran variedad de materiales, desde el arseniuro de galio hasta el grafeno.
“Estas anomalías constituían uno de los problemas más relevantes en nanoelectrónica y llevaban sin entenderse más de 25 años. En nuestro trabajo demostramos que están originadas por estados localizados del electrón, que surgen como consecuencia de interferencias cuánticas de la onda electrónica consigo misma. En particular, las anomalías de la conductancia están causadas por la repulsión entre los electrones debido a estos estados localizados”, detalla Aguado.
Según el investigador del CSIC, mediante experimentos muy detallados, en los que se cambia la longitud del canal en unos pocos nanómetros y se miden pequeñas corrientes electrónicas a temperaturas por debajo de 100 milésimas de un grado Kelvin, se demuestra que estos estados localizados surgen de manera controlada e interaccionan entre sí, en concordancia con el marco teórico que han desarrollado.
Los electrones, por tanto, interactúan entre sí en situaciones en las que los científicos creían que se comportaban como ondas independientes. “Más interesante aún es que estas anomalías implican que, en unas condiciones en las que creíamos que el electrón estaba muy deslocalizado y actuaba como una onda, en realidad estaba realmente localizado en el canal”, agrega el investigador del CSIC.
Asimismo, el estudio demuestra que los canales usados para construir nanocircuitos más complejos, destinados a la computación cuántica, tienen espín, una propiedad de los electrones que se manifiesta en dispositivos extremadamente pequeños como estos, que requieren de la mecánica cuántica para ser descritos.
“Esto significa que estos canales pueden llegar a cambiar completamente las propiedades de sistemas que creíamos que entendíamos bien. Debido a que los electrones interactúan entre sí, este estado localizado tiene bien definido su espín electrónico y se comporta como un momento magnético. Por eso, al bajar la temperatura, el sistema presenta física de Kondo. Este efecto es muy típico en metales con impurezas magnéticas”, resalta Aguado.

Fuente: CSIC

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

La secuenciación del genoma de un patógeno de peces y anfibios abre la puerta a nuevos tratamientos

BIOLOGÍA

Espora de ‘Saprolegnia parasitica’ vista en el microscopio. (Foto: Sveltana Rezinciuc y Javier Diéguez-Uribeondo)

Un equipo con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en España ha secuenciado el genoma del patógeno Saprolegnia parasitica, responsable de infecciones en diversas poblaciones de peces y anfibios en todo el mundo. Los resultados, publicados en la revista PLOS Genetics, abren un nuevo campo de investigación en el desarrollo de nuevos tratamientos.
Saprolegnia parasitica es un oomiceto (similar morfológicamente a los hongos, pero evolutivamente más parecido a algunas especies de algas) que provoca una infección conocida como saprolegniosis. “Este patógeno se ha convertido en un problema en varios ecosistemas acuáticos naturales, así como en la industria acuícola, donde genera pérdidas económicas considerables principalmente en la producción del salmón y la trucha”, explica Javier Diéguez‐Uribeondo, investigador del CSIC en el Real Jardín Botánico de Madrid.
En este patógeno y en otras especies, los científicos han hallado varios eventos de transferencia horizontal de genes y han observado que Saprolegnia ha adquirido a lo largo de su evolución genes de bacterias principalmente.
Espora de ‘Saprolegnia parasitica’ vista en el microscopio. (Foto: Sveltana Rezinciuc y Javier Diéguez-Uribeondo)
“En este trabajo se han identificado cerca de 40 genes que podrían estar relacionados con los procesos de patogénesis y que fueron probablemente adquiridos recientemente por estos patógenos. De hecho, se considera que este tipo de eventos fueron fundamentales en la evolución de la patogénesis animal en estos organismos”, explica Diéguez‐Uribeondo.
Según los investigadores, la prohibición del uso del verde de malaquita, un tratamiento tradicional con efectos carcinógenos, ha ocasionado que la industria de la acuicultura se encuentre desprovista de herramientas de control para este patógeno.
“Nuestro trabajo abre un nuevo campo de investigación crucial en el diseño de tratamientos alternativos en acuicultura. La secuenciación del genoma permite conocer, no sólo los mecanismos de infección, sino además los genes involucrados en la patogenicidad, clave para futuros tratamientos”, recalca el investigador del CSIC.
Asimismo, el estudio demuestra las marcadas diferencias que existen entre los genomas de las especies patógenas de oomicetos de plantas y animales. Futuros estudios aportarán luz al conocimiento en profundidad de la estructura y la función de los genomas de estos enigmáticos eucariotas, que se han adaptado a una gran variedad de nichos ecológicos y especies hospedadoras.

Fuente: CSIC

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

Lanzado el Amos-4

ASTRONÁUTICA

Un cohete ucraniano Zenit-3M, despegando desde el cosmódromo de Baikonur, colocó en órbita geoestacionaria a un satélite de comunicaciones llamado Amos-4. El despegue se produjo a las 20:05 UTC del 31 de agosto. Construido por IAI para Spacecom, pesa 3.400 Kg y deberá operar durante 12 años proporcionando servicios de transmisión de televisión y comunicaciones (Datos, Internet, Video…) a través de sus repetidores en banda Ku y Ka. Cubrirá una amplia zona, incluyendo Rusia, la India, Europa del Este, Oriente Medio, Sudeste asiático, Sudáfrica, etc., gracias a la orientación de sus antenas.

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=x8VPD3Ibv8U[/youtube]

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

Nuevo robot para cirugía cerebral con precisión sobrehumana

ROBÓTICA

El nuevo robot para cirugía cerebral. (Foto: Universidad Vanderbilt)

La precisión de la mano del cirujano humano no es infinita. Ciertas intervenciones quirúrgicas que requieren manipular áreas extremadamente pequeñas del cuerpo humano, se están ya beneficiando de los "dedos" de robots especializados, que guiados por sistemas informáticos dirigidos por los cirujanos, ejecutan con precisión sobrehumana las acciones requeridas. Un nuevo y avanzado robot de esta clase, especializado en cirugía cerebral, está siendo desarrollado en la Universidad Vanderbilt, en Nashville, Tennessee, Estados Unidos.
El nuevo miembro de la creciente familia de robots cirujanos está especializado en cirugía destinada a aliviar la presión perjudicial causada por una hemorragia en el cerebro.
Se trata de un robot guiado por imágenes que emplea agujas orientables del tamaño de las utilizadas en las biopsias para penetrar en el cerebro con daños mínimos y succionar luego el coágulo de sangre que se haya formado.
Este singular robot es, como en otros casos, el fruto de una colaboración entre especialistas de áreas muy diferentes, por un lado médicos y por el otro ingenieros. El grupo lo encabezan los profesores Robert J. Webster III y Kyle Weaver.
Los coágulos cerebrales constituyen la principal causa de muerte o discapacidad. Cuando se sufre una hemorragia intracerebral, el 40 por ciento de los pacientes fallece en el plazo de un mes. Muchos de los supervivientes tienen daños cerebrales graves. El problema es más común de lo que querríamos. Sin ir muy lejos, el padre de Webster sufrió una hemorragia cerebral. "Afortunadamente, fue uno de los pocos privilegiados que sobrevivió y se recuperó completamente", explica Webster. Pero otras personas tienen menos suerte, y el drama resultante culmina en muerte o en merma la calidad de vida del paciente.
Durante los últimos cuatro años, el equipo de Webster ha estado desarrollando un sistema de aguja orientable para cirugía "transnasal": una operación para extirpar tumores en la glándula pituitaria y la base del cráneo que tradicionalmente ha implicado efectuar grandes cortes en el cráneo o en la cara del paciente. Los estudios han demostrado que utilizar un endoscopio para penetrar a través de la cavidad nasal es menos traumático, pero el procedimiento es tan difícil que sólo un puñado de cirujanos ha conseguido dominar la técnica con suficiente destreza.
Aquí entra en escena el nuevo robot, que, en las pruebas preliminares (simuladas) ha logrado retirar el 92 por ciento de los coágulos.
En el equipo de investigación y desarrollo también han trabajado Philip Swaney y Ray Lathrop, de la Universidad Vanderbilt, así como Jessica Burgner, ahora directora ejecutiva del Centro de Mecatrónica adscrito a la Universidad de Hannover en Alemania.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

Autobús eléctrico que se recarga en marcha

INGENIERÍA

El autobús OLEV. (Foto: KAIST)

En lo que constituye un avance tecnológico pionero, se ha logrado un sistema viable para permitir que los autobuses eléctricos circulen sin tener que detenerse para recargarse. Se recargan mientras circulan.
El OLEV, desarrollado por el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología (KAIST) en Corea del Sur, es un vehículo eléctrico, al que se le ha dado forma y función de autobús, que puede ser recargado de energía mientras está parado o en marcha, eliminando así la necesidad de parar a recargar en una estación. Además, un autobús OLEV no requiere pantógrafos con los que abastecerse de electricidad de cables suspendidos por encima del autobús a lo largo de su ruta.
El nuevo sistema ya se ha instalado, con tramos de recorrido de autobús eléctrico en Seúl y en el campus del KAIST.
Dos autobuses OLEV recorrerán una ruta urbana de ida y vuelta que totaliza unos 24 kilómetros. Manteniendo unos 17 centímetros de espacio entre los bajos de la carrocería del vehículo y la superficie de la calzada de la calle, el autobús recibirá 100 kilovatios de electricidad con una tasa de eficiencia de transmisión de potencia máxima del 85 por ciento.
El OLEV recibe energía de forma inalámbrica gracias a una nueva tecnología conocida como SMFIR e introducida por el KAIST, la cual permite que vehículos eléctricos en marcha reciban electricidad de forma inalámbrica desde la superficie de la calzada. La energía proviene de cables eléctricos enterrados bajo el pavimento, que crean campos magnéticos. En los bajos de la carrocería del vehículo OLEV hay instalado un dispositivo receptor que convierte estos campos en electricidad. La longitud de las bandas de cables instaladas bajo la superficie en la calzada de la calle es por regla general de entre un 5 y un 15 por ciento de la longitud del tramo de calzada que constituye la ruta, por lo que para instalar y enterrar los cables sólo es necesario hacer obras en puntos alternos de la calzada, no a lo largo de toda ella.
El vehículo OLEV cumple con las normas internacionales para campos electromagnéticos, sin sobrepasar el valor límite del nivel de seguridad necesario para garantizar la salud humana. El sistema de cables enterrados actúa también de forma inteligente, distinguiendo autobuses OLEV de automóviles comunes.
El equipo de Dong-Ho Cho, profesor de ingeniería eléctrica y director del Centro para el Desarrollo de Negocios de Tecnología de Transferencia Inalámbrica de Energía del KAIST, planea, si los dos autobuses OLEV dan buenos resultados en los próximos meses, preparar la puesta en servicio para 2015 de diez más de estos singulares autobuses.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

La capa de hielo de Groenlandia se está fundiendo también por debajo

GEOLOGÍA

Groenlandia. (Foto: Roy W. Anderson, NOAA, NGS)

La capa de hielo de Groenlandia está ahora sometida a un fuego cruzado: No solo se derrite por culpa del calentamiento climático, sino que está fundiéndose también desde abajo debido a un elevado flujo de calor proveniente del manto y que sube por la litosfera. Esta influencia tiene una gran variabilidad espacial y debe su origen a una porción excepcionalmente delgada de la litosfera. Eso ocasiona un mayor flujo de calor proveniente del manto y una compleja interacción entre este calentamiento geotérmico y las condiciones físicas de la capa de hielo de Groenlandia.
La investigación internacional IceGeoHeat, dirigida desde el Centro Alemán de Investigación en Geociencias (GFZ), establece que este efecto no puede pasarse por alto al modelar la capa de hielo como parte de un estudio climático.
Las capas de hielo continentales ejercen un papel clave en el clima. Las interacciones y los procesos de realimentación entre el hielo y la elevación de la temperatura son muy complejas y todavía constituyen un tema de investigación. La capa de hielo de Groenlandia pierde aproximadamente 227 gigatoneladas de hielo por año (una gigatonelada equivale a mil millones de toneladas) y contribuye aproximadamente en 0,7 milímetros al cambio del nivel medio del mar, cuyo valor actual observado es de aproximadamente 3 milímetros por año. Estos cálculos están basados en modelos que consideran el efecto de la litosfera, conformada por el manto superior y la corteza terrestre, de manera demasiado simplista y fundamentalmente mecánica: El hielo comprime la corteza hacia abajo debido a su peso.
El equipo de Alexey Petrunin e Irina Rogozhina, del GFZ, ha acoplado un modelo del sistema clima-hielo con un modelo termo-mecánico para la litosfera de Groenlandia. Los investigadores han ejecutado el modelo a lo largo de un período simulado de tres millones de años, y han tomado en cuenta mediciones de los núcleos de hielo y de datos magnéticos y sísmicos independientes. Los cálculos derivados de este nuevo modelo concuerdan bien con las mediciones. Tanto el espesor de la capa de hielo como la temperatura de su base son reproducidos con mucha precisión.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

El futuro de estrellas con más masa de lo que la física consideraba posible

ASTROFÍSICA

La Nebulosa de la Tarántula, ubicada en la Gran Nube de Magallanes, vista mediante el telescopio Espacial Hubble. Aquí hay estrellas "imposibles" con masas de entre 200 y 300 veces la de nuestro Sol. (Foto: NASA, ESA, F. Paresce -INAF-IASF, Bolonia, Italia-, R. O'Connell -Universidad de Virginia en Charlottesville-, Wide Field Camera 3 Science Oversight Committee)

Durante mucho tiempo, los astrónomos han creído que las estrellas más grandes del universo no superaban las 150 masas solares. Sin embargo hace tres años se descubrieron cúmulos estelares en las Nubes de Magallanes que albergan estrellas "imposibles", enormes monstruos con masas de entre 200 y 300 veces la de nuestro Sol.
El descubrimiento despertó gran interés entre los astrofísicos, en particular en aquellos que participan en la búsqueda de ondas gravitacionales. Si tales monstruos estelares conforman sistemas binarios compactos (o sea con ambas estrellas muy cerca una de otra), podrían producirse efectos capaces de generar ondas gravitacionales con la potencia suficiente como para que hasta nuestros detectores actuales pudieran detectarlos, incluso a distancias mucho más grandes que la de los agujeros negros estelares típicos.
Sin embargo, el equipo de Krzysztof Belczynski del Observatorio Astronómico de la Universidad de Varsovia en Polonia, ha llegado a la conclusión de que es poco probable que esas estrellas hipermasivas conocidas lleguen a colisionar, al menos en un plazo inferior a miles de millones de años.
Los componentes de las parejas más comunes de estrellas masivas, con masas de, por ejemplo, 50 ó incluso 100 masas solares, se forman separados al menos por varios cientos (o miles) de radios solares. Estos objetos no pueden nacer más cerca uno del otro, ya que la densidad de materia resultante haría que ambas se fusionaran en una única estrella y el sistema binario no podría crearse. Por lo tanto, para que choquen las estrellas de un sistema binario ya formado, de alguna manera sus componentes deben perder energía orbital. Esto puede suceder debido a la rápida evolución de uno de los objetos, el cual a partir de cierto momento de su evolución estelar comienza a expandirse con rapidez. El segundo componente del sistema se mueve entonces en la atmósfera de su compañero y, como resultado de la interacción, pierde energía orbital rápidamente. Como consecuencia, la órbita decae y ambos soles se aproximan uno al otro, en lo que se conoce como un evento de envoltura común.
El equipo de Belczynski argumenta que en un sistema de estrellas binarias supermasivas, la situación es diferente. Los componentes de tal sistema deben formarse a una distancia relativamente grande entre sí. También se sabe que esas estrellas supermasivas no se expanden como las normales, por lo que no puede darse la fase de envoltura común. Esto significa que no hay ningún mecanismo físico efectivo, al menos en un escenario normal, que pueda causar el decaimiento de la órbita.
En esta situación, el único proceso que permite una pérdida gradual de energía orbital por los remanentes ("cadáveres") de estrellas supermasivas en un sistema binario es la emisión de ondas gravitacionales. Sin embargo, las ondas gravitacionales emitidas por este sistema de estrellas (o agujeros negros) muy distantes entre sí son muy débiles y la pérdida de energía es lenta.
El equipo de Belczynski estima que pasarán muchas decenas de miles de millones de años, quizá cientos de miles de millones, hasta que colisionen entre sí los agujeros negros en los que se conviertan dichas estrellas. Es un plazo muchas veces más largo que el transcurrido desde la creación del universo hasta nuestros días, de modo que, ante la duda de si incluso el universo seguirá existiendo como tal en ese futuro colosalmente lejano, hay que asumir que a efectos prácticos nunca se podrán detectar ondas gravitacionales procedentes de colisiones cósmicas de esa clase.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

Investigando una nueva forma de comunicación entre células

BIOLOGÍA

El ARN extracelular viaja en fluidos corporales como la sangre, la orina, e incluso el líquido cefalorraquídeo. (Imagen: NIH Common Fund)

La comunicación entre células basada en ARN extracelular es un método que hasta recientemente era desconocido.
El ARN extracelular viaja en fluidos corporales como la sangre, la orina, e incluso el líquido cefalorraquídeo.
Los científicos creen que el ARN extracelular puede regular muchas funciones en el cuerpo y tener un papel importante en diversas enfermedades, pero conocen muy poco de su biología básica.
La mayor parte del ARN trabaja dentro de las células para traducir los genes en proteínas que son necesarias para el funcionamiento del organismo.
Otros tipos de ARN controlan el tipo y la cantidad de proteínas que las células producen.
Hasta hace poco, los científicos creían que el ARN funciona principalmente dentro de la célula que lo produjo. Pero ahora, los hallazgos recientes demuestran que las células pueden liberar ARN en forma de ARN extracelular para viajar a través de los fluidos corporales e influir en otras células. El ARN extracelular puede actuar como una molécula de señalización, permitiendo de este modo la comunicación con otras células y el envío de información de célula a célula a través del cuerpo.
Conocer a fondo la biología básica del ARN extracelular, y aplicar los nuevos conocimientos que se obtengan a las investigaciones médicas encaminadas al diagnóstico y tratamiento de enfermedades es un objetivo hacia el que la comunidad científica se ha puesto en marcha gracias en parte a 24 proyectos pioneros de investigación en este campo, que se iniciarán pronto gracias a las subvenciones otorgadas por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos.
En estos proyectos se investigará, entre otras cosas, el papel potencial del ARN extracelular en muchos tipos de cáncer, enfermedades de la médula ósea, dolencias cardiacas, el Mal de Alzheimer y la esclerosis múltiple.
Entre las instituciones involucradas, cabe mencionar al Instituto Oncológico Nacional, el Instituto Nacional del Corazón, el Pulmón y la Sangre, el Instituto Nacional sobre el Abuso de Drogas (NIDA), y el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Derrame Cerebral (NINDS), todos ellos en Estados Unidos.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

Materiales mejores y más baratos para supercondensadores

CIENCIA DE LOS MATERIALES

El grupo de la profesora Jang. (Foto: UNIST)

Se ha conseguido desarrollar un nuevo método para sintetizar a gran escala materiales mejores y más baratos para supercondensadores.
Los condensadores almacenan energía en forma de carga eléctrica, a diferencia de las pilas o baterías que la almacenan en forma química. Los supercondensadores son parecidos a los condensadores, pero poseen una capacidad muy superior de almacenar carga eléctrica en un espacio reducido.
Los supercondensadores son ideales para aplicaciones en las que se necesite almacenar energía eléctrica en grandes cantidades, lo más cercanas posible a las de una batería típica, pero también poder liberarla de manera rápida si así se requiere, como en un condensador.
El grafeno, una capa de carbono con un átomo de espesor, es un material prometedor para supercondensadores debido a su extraordinaria conductividad eléctrica y a su gran área de superficie, dos cualidades de la máxima importancia para los supercondensadores.
Entre los diversos métodos para fabricar láminas de grafeno, la técnica de deposición química de vapor es muy eficaz debido a la alta conductividad eléctrica del grafeno debidamente preparado. Sin embargo, una cuestión pendiente que ha refrenado el progreso comercial de muchas técnicas ha sido la viabilidad de usar esa técnica u otras comparables a la escala industrial.
El equipo de la profesora Ji-Hyun Jang, del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsán (UNIST), en Corea del Sur, ha perfeccionado un método propio, cuya primera versión ya fue presentada hace algún tiempo, con el que se pueden crear nanorredes tridimensionales de grafeno mediante deposición química de vapor. El método permite fabricar nanorredes en cantidades industriales, sin que ello acarree una merma en las prestaciones del producto final.
Esta configuración del grafeno en nanorredes, y otras características con que se le dota al material trabajado a escala nanométrica, hacen que los supercondensadores hechos de este material mediante el proceso de Jang tengan cualidades muy buenas, mejores que las obtenibles mediante otros métodos.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

Lanzada la misión Yaogan-17

ASTRONÁUTICA

Aunque anunciados como satélites científicos de observación de la Tierra, los tres vehículos lanzados por China el 1 de septiembre, llamados conjuntamente Yaogan-17, corresponderían a una misión militar probablemente similar a los NOSS estadounidenses, es decir, dedicados a la inteligencia electrónica y el reconocimiento.
El despegue, producido a las 19:16 UTC desde Jiuquan, a bordo de un cohete CZ-4C, debió colocar a la carga en una órbita baja. El trío operará desde órbitas muy similares, volando en formación y utilizando sus receptores de radio para localizar emisiones desde la superficie mediante triangulación. Este sistema es útil sobre todo para detectar la posición de buques en alta mar, donde hay pocos puntos de referencia. Además, cada satélite estaría equipado con equipos específicos, para efectuar fotografías ópticas de los objetivos localizados, así como para obtener imágenes de radar.
La misión sería la tercera, después de los Yaogan 9 y 16, en 2010 y 2012, respectivamente, en haber sido lanzada al espacio.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

El proyecto Dark Energy Survey comienza su misión de cinco años para cartografiar el cielo del hemisferio sur con enorme detalle

ASTROFÍSICA

La Dark Energy Camera. (Foto: Reidar Hahn/Fermilab)

El 31 de agosto, DES, el Cartografiado para la Energía oscura (en inglés Dark Energy Survey), comenzó a operar oficialmente. Los científicos que forman el equipo de investigación cartografiarán sistemáticamente una octava parte del cielo (5000 grados cuadrados) con un detalle sin precedentes. El comienzo del cartografiado es la culminación de un esfuerzo de diez años de planificación, construcción y puesta a punto por parte de científicos de 25 instituciones de 6 países.
El objetivo del cartografiado es encontrar la razón por la que la expansión del universo se acelera, en lugar de frenarse por acción de la fuerza de la gravedad, y explorar el misterio de la energía oscura, la fuerza que se piensa es la causante de esa aceleración.
“Con el comienzo de este proyecto, el trabajo de más de 200 colaboradores comienza a dar sus frutos”, dice el director de DES, el profesor Josh Frieman, de Fermilab. “Es un momento apasionante en la cosmología, en el que podemos utilizar observaciones del universo distante para conocer la naturaleza fundamental de la materia, la energía, el espacio y el tiempo”.
La herramienta fundamental del proyecto es DECam, la cámara para la energía oscura (Dark Energy Camera). Una cámara digital de 570 megapíxeles construida en Fermilab e instalada en el telescopio Víctor M. Blanco. Este es un telescopio con un espejo de 4 metros de diámetro situado en el observatorio interamericano de Cerro Tololo (CTIO, Cerro Tololo Interamerican Observatory), en los andes chilenos, que pertenece a la National Science Foundation de los Estados Unidos. La cámara está equipada con 5 lentes, pulidas con altísima precisión, la mayor de las cuales tiene un diámetro de casi un metro, y que juntas proporcionan imágenes nítidas en todo el campo de visión.
DECam es el instrumento más poderoso construido para un cartografiado de esta índole. Con cada imagen instantánea, será capaz de ver la luz de más de 100000 galaxias situadas a distancias de hasta 8000 millones de años de luz.
La construcción de esta cámara es el resultado de una colaboración internacional, en la cual han tenido una participación destacada el CIEMAT, con la contribución de la UAM, en Madrid, y el ICE (CSIC/IEEC) y el IFAE, en Barcelona. El consorcio español ha jugado un papel clave en la construcción y puesta en funcionamiento de DECam, diseñando, construyendo y verificando la electrónica de alta velocidad que realiza la lectura y control de los detectores CCD de la cámara. Además ha diseñado e implementado el software que permite que el telescopio apunte con precisión. También ha producido simulaciones informáticas de la estructura a gran escala del universo, que permiten desarrollar y probar los métodos de análisis científico e interpretar las observaciones.
“Es emocionante ver que algunos sueños se hacen realidad y podremos por fin investigar la naturaleza de esa energía oscura responsable de la expansión acelerada del universo”, comenta Juan García-Bellido de la Universidad autónoma de Madrid.
Durante 5 años, el proyecto DES obtendrá imágenes en color de 300 millones de galaxias y 100000 cúmulos de galaxias. Además, se prevé que descubra 4000 nuevas supernovas, muchas de las cuales ocurrieron cuando el universo tenía la mitad del tamaño que tiene actualmente. Los datos obtenidos serán procesados en el NCSA (National Center for Supercomputing Applications) en la Universidad de Illinois en Urbana, y puestos a disposición de los científicos de la colaboración, y el público general, posteriormente.
Las observaciones de DES no verán la energía oscura de forma directa. Sin embargo, estudiando la expansión del universo y el crecimiento de su estructura a gran escala a lo largo del tiempo, el cartografiado proporcionará a los científicos las medidas más precisas de las propiedades de la energía oscura obtenidas hasta la fecha.
El cartografiado DES utilizará cuatro métodos para estudiar la energía oscura:
-Contar cúmulos de galaxias. Mientras que la fuerza de la gravedad hace que la materia se atraiga para formar galaxias, la energía oscura hace que se repela. DECam observará luz de 100000 cúmulos de galaxias, situados a miles de millones de años-luz. Contar el número de cúmulos de galaxias existentes en diferentes momentos de la historia del universo arrojará luz sobre esta competición cósmica entre la gravedad y la energía oscura.
-Medida de supernovas. Una supernova es una estrella que explota y puede llegar a ser tan brillante como una galaxia, que contiene miles de millones de estrellas. Si somos capaces de determinar cuánto brillan las supernovas vistas desde la Tierra, podemos saber a qué distancia se encuentran. Con estas medidas, los científicos pueden determinar la velocidad a la que el universo se expande. DES descubrirá 4000 de estas supernovas, que explotaron hace miles de millones de años, en galaxias situadas a miles de millones de años luz.
-Estudiar la distorsión de la luz. Cuando la luz procedente de galaxias distantes se encuentra con materia oscura en el espacio, su camino se curva alrededor de esa materia, lo que ocasiona que la imagen de esas galaxias distantes se observe distorsionada en las imágenes tomadas en el telescopio. DES medirá la forma de 200 millones de galaxias, que revelará la tensión cósmica entre la gravedad y la energía oscura que ha formado agregados de materia oscura distribuidos en el espacio.
-Utilizar las ondas de sonido para crear un mapa a gran escala de la expansión del universo a lo largo del tiempo. Cuando el universo tenía menos de 400000 años de edad, la interacción entre materia y luz originó una serie de ondas de sonido que viajaban a una velocidad cercana a los dos tercios de la velocidad de la luz. Esas ondas dejaron su huella en la distribución de las galaxias en el espacio. DES medirá las posiciones de 300 millones de galaxias para encontrar esa huella y utilizarla para deducir la historia de la expansión cósmica.
“La energía oscura es uno de los más grandes misterios de la ciencia actual, y solamente utilizando varias técnicas podremos avanzar en el estudio de sus propiedades. El proyecto DES permitirá un enorme avance, que puede traernos descubrimientos fascinantes”, afirma Eusebio Sánchez, del CIEMAT.

Fuente: CIEMAT
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=qxx7UjFC93M[/youtube]

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

La nave espacial Voyager 1 puede haber salido ya al espacio interestelar

ASTRONÁUTICA

Recreación artística de una de las naves Voyager de la NASA volando por el espacio. (Imagen: NASA/JPL-Caltech)

La Voyager 1, a unas 17 horas-luz de la Tierra, es el objeto de fabricación humana más alejado de nuestro planeta. Habiendo dejado atrás hace años a los planetas de nuestro sistema solar más alejados del Sol, el rumbo de la Voyager 1 ya solo puede llevarla hacia otras estrellas, aunque deberán transcurrir muchos miles de años antes de que pase relativamente cerca de una de ellas.
Como ninguna nave humana ha llegado jamás al espacio interestelar, resulta difícil para la comunidad científica reconocerlo como tal, sobre todo por lo ambiguo de la frontera que separa el espacio que se extiende más allá de todos los planetas de nuestro sistema solar pero que aún pertenece a éste, del espacio que ya corresponde al medio interestelar propiamente dicho. La Voyager 1 ya lleva volando desde hace algún tiempo por una zona extraña del cosmos, donde las lecturas para muchas condiciones físicas son muy distintas a las que eran típicas del medio espacial cuando la nave no estaba aún tan lejos de la Tierra.
Un reanálisis de las últimas observaciones hechas por la Voyager 1 ha llevado a un equipo de científicos dirigido desde la Universidad de Maryland en College Park, Estados Unidos, a plantear que quizá la Voyager 1 ya ha ingresado en el medio interestelar, y que la extraña zona por la viaja la nave no es por tanto una frontera a modo de "tierra de nadie" sino el espacio interestelar propiamente dicho.
El equipo de Marc Swisdak y James F. Drake, de la Universidad de Maryland, y Merav Opher de la Universidad de Boston en Massachusetts, Estados Unidos, ha elaborado un modelo de la frontera del sistema solar, y de lo que hay más allá, que concuerda con las sucesivas observaciones hechas por la Voyager 1, incluyendo no solo las que se habían predicho, sino también las que han resultado ser una sorpresa para la comunidad científica.
Si el nuevo modelo es correcto, la Voyager 1 salió al espacio interestelar hace poco más de un año, una conclusión que contradice a la defendida por otros científicos, la de que la lejana nave está en una frontera exótica, o "tierra de nadie", entre la zona del cosmos dominada por la influencia local del Sol, y el resto del cosmos galáctico.
Según el nuevo modelo, la dirección del campo magnético interestelar coincide con la del campo magnético proveniente de nuestro Sol, lo que habría contribuido a la dificultad en discernir la salida de la nave al espacio interestelar.
Esa dificultad se ve acrecentada por el hecho evidente de que es difícil reconocer aquello que nunca antes se ha visto. Dado que ninguna nave humana ha llegado anteriormente al espacio interestelar, nadie puede saber cómo es dicho medio con la certeza que da la experiencia.
Probablemente se iniciará ahora un arduo debate sobre si la Voyager 1 ha salido ya, o todavía no, al espacio interestelar. En cualquier caso, es una mera cuestión de tiempo que esta nave, una de las más legendarias de la historia de la astronáutica y todavía en funcionamiento, permita que algún un día, hoy o dentro de unos años, se pueda decir que la humanidad ha ascendido al rango de civilización con presencia interestelar.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

Formación incesante de dientes en algunos dinosaurios

PALEONTOLOGÍA

Reconstrucción, generada mediante tomografía computerizada, del premaxilar del Diplodocus, YPM 4677. (Imagen 'Emic, Whitlock JA, Smith KM, Fisher DC, Wilson JA -2013- Evolution of High Tooth Replacement Rates in Sauropod Dinosaurs. PLoS ONE 8(7): e69235. doi:10.1371/journal.pone.0069235)

Algunos de los más grandes dinosaurios herbívoros reemplazaban sus dientes a una velocidad de aproximadamente un diente cada uno o dos meses, para compensar el desgaste dental causado por la masticación de plantas, de acuerdo con una nueva investigación.
De modo algo parecido a como se obtiene información sobre un árbol a partir del recuento de sus anillos de crecimiento anual, es posible estimar la velocidad de formación de un diente y la frecuencia de reemplazo en animales extinguidos contando las líneas de deposición de la capa de dentina (la estructura presente bajo el esmalte), en crecimiento a lo largo de toda la vida del animal.
En el nuevo estudio, el equipo de Michael D'Emic, de la Universidad de Stony Brook en Nueva York, estimó la velocidad de reemplazo de dientes en el Diplodocus y en el Camarasaurus, dos dinosaurios saurópodos, de aspecto bastante distinto pero tamaño similar. El Camarasaurus tenía hasta tres “dientes de leche” alineados en cada alveolo dentario y reemplazaba un diente cada 62 días en promedio. Cada alveolo dentario del Diplodocus albergaba hasta cinco dientes de reemplazo y un diente funcional, y se reemplazaba un diente cada 35 días en promedio.
La naturaleza usó en la dentadura de esos saurópodos una estrategia basada en darle prioridad a la cantidad por encima de la calidad, justo lo contrario de lo que hoy es típico de animales como por ejemplo los mamíferos.
Estos dinosaurios saurópodos fueron los más grandes herbívoros conocidos de la historia de la vida en la Tierra, y debían necesitar enormes cantidades de alimento. Masticar tanta comida debía causar un desgaste dental considerable, generando la necesidad de un crecimiento constante de dientes y de reemplazos periódicos de estos. Las diferencias en las velocidades a las que estas especies reemplazaban sus dientes podrían reflejar las diferencias en sus estrategias de alimentación o en sus preferencias alimentarias.
En el análisis han trabajado también John A. Whitlock del Mount Aloysius College en Cresson, Pensilvania, Kathlyn M. Smith de la Universidad del Sur de Georgia en Statesboro, así como Daniel C. Fisher y Jeffrey A. Wilson, ambos de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, todas estas entidades en Estados Unidos.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

Fuente más ecológica y sostenible de ingredientes para plásticos de uso común

QUÍMICA

Con el nuevo proceso, es posible fabricar una clase vital de ingredientes de los plásticos usando materiales como el aceite de oliva. (Foto: Amazings / NCYT / JMC)

Se ha ideado un nuevo proceso que puede convertir una amplia gama de aceites y grasas animales o vegetales, desde la típica manteca hasta el aceite de freír usado e inservible, en un ingrediente clave para fabricar plásticos que en la actualidad se obtienen a partir del petróleo.
Muchos de los plásticos que se encuentran en cientos de productos que usamos todos los días se originan a partir de un grupo de sustancias químicas conocidas como olefinas que son derivados del petróleo. Entre ellas, se encuentran el etileno, el propileno y el butadieno, los cuales son componentes de plásticos tan familiares en nuestra vida cotidiana como el polietileno, el poliéster y el poliestireno. Ante la creciente escasez del petróleo, que conlleva su obvio encarecimiento, y también debido al carácter contaminante de los combustibles fósiles, los científicos buscan una fuente alternativa y sostenible de olefinas.
El nuevo método para convertir aceites y grasas en un ingrediente clave para plásticos ha sido desarrollado por el equipo de Maria L. Muro-Small y Douglas C. Neckers, de la compañía Biosolar LLC, de Millbury, Ohio, Estados Unidos, y se basa en la utilización de rayos ultravioleta C, empleados en sistemas de matar bacterias y virus, para procesar manteca, sebo, aceite de oliva y aceite de canola, y producir olefinas a partir de todas esas materias. Hasta donde Neckers y Muro-Small saben, este proceso es el primero de su tipo que se usa para obtener olefinas.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

Cómo la CIA se aprovechó del personaje de James Bond para mejorar sus relaciones públicas y crear gadgets

INGENIERÍA

Christopher Moran. (Foto: Universidad de Warwick)

En otro caso notable de ficción tecnológica convirtiéndose en realidad, lo revelado por un estudio reciente indica que la CIA se inspiró en algunos de los dispositivos de alta tecnología empleados por James Bond en sus aventuras para diseñar sus propios gadgets. Además, a fin de mejorar su imagen pública se valió de la idea popular del agente secreto de los servicios de inteligencia como alguien parecido a James Bond en contraposición a alguien gris o incluso turbio.
En su investigación, Christopher Moran del Departamento de Política y Estudios Internacionales de la Universidad de Warwick en el Reino Unido, ha llegado a la conclusión de que la CIA copió gadgets de “James Bond contra Goldfinger” y de “Desde Rusia con amor”. Moran se basa en sus análisis de cartas desclasificadas y otros documentos que revelan la magnitud de la relación entre Ian Fleming (autor de las novelas de James Bond) y Allen Dulles (director de la CIA durante una década especialmente pródiga en innovación tecnológica para la agencia).
“Hubo una influencia recíproca sorprendente entre la CIA y las novelas de James Bond durante la Guerra Fría, derivada de la admiración mutua entre Allen Dulles e Ian Fleming", argumenta Moran. Esto se dio por ejemplo con la copia de dispositivos, tales como el zapato provisto de daga con punta envenenada de “Desde Rusia con amor”, hasta con el uso de las novelas de 007 por parte de la CIA para mejorar su imagen pública. A través de Dulles, la CIA se apoyó en el escritor británico para mostrar una imagen más positiva en una época en la que los directores de cine estadounidenses, así como los autores y los periodistas de la nación, guardaban silencio acerca de las actividades de la CIA, temerosos incluso de mencionarla.
Las cartas desclasificadas entre Allen Dulles e Ian Fleming revelan la fuerte afición del antiguo jefe de la CIA por las novelas de Bond, hasta el punto de que incluso persuadió al autor de que no jubilase a 007 en 1963.
En 1959, durante un encuentro en Londres entre Dulles y Fleming, éste le dijo a Dulles que, en su opinión, la CIA no estaba haciendo lo suficiente en el área de los "dispositivos especiales". A su regreso a Estados Unidos, Dulles instó al personal técnico de la CIA a replicar urgentemente tantos dispositivos de Bond como les fuera posible.
La CIA copió exitosamente el famoso cuchillo a resorte con hoja envenenada oculto en un zapato, del personaje de Rosa Klebb en la película “Desde Rusia con amor”.
Pero tuvieron menos éxito con la radiobaliza de seguimiento utilizada en “James Bond contra Goldfinger” para rastrear el automóvil del villano; la versión de la CIA tenía demasiados fallos, según explica Dulles, y dejaba de funcionar cuando el enemigo entraba en una ciudad muy poblada.
Las cartas entre Dulles y Fleming también muestran cómo la CIA se apoyó en James Bond para mejorar sus relaciones públicas, incluyendo el acuerdo con el autor para incluir diversas referencias elogiosas a la CIA en sus novelas siguientes. Fleming lo hizo motivado por el respeto que sentía por Dulles, al que consideraba un buen amigo, pero el efecto fue promocionar públicamente una imagen favorable de la CIA. Como devolución del favor, Dulles aduló al escritor en la prensa estadounidense, diciendo incluso en una ocasión que la CIA podría hacer muchísimo con unos pocos James Bonds.
Reforzando la imagen positiva de la CIA de una manera más explícita (hay que tener en cuenta que James Bond trabaja para la inteligencia británica), el personaje del agente Felix Leiter, que sí trabaja para la CIA y ayuda a Bond en algunas de sus misiones, sirvió desde la década de 1950 para presentar a la CIA por vez primera a millones de lectores de las novelas, muchos de ellos más tarde espectadores de las películas.

Autor Tema: FORO-CIENCIA (Leído 868174 veces)

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

GoogleTagged