El tirachinas magnético gigante, nueva idea para lanzar cosas al espacio

Olvidáos de los cohetes. Todo lo que necesitáis para lanzar un satélite es un trineo y una honda magnética gigante.
Hazme girar Scotty
Por Stephen Handelman diciembre 2006
Los astronautas entrenan para soportar nueve veces la fuerza de la gravedad (en comparación, un chaval normal aguantaría 3 Ges). Pero incluso el más duro de los astronautas sería incapaz de soportar un lanzamiento en el nuevo concepto ideado por una pequeña compañía civil ubicada en Goleta, California. Para sobrevivir al viaje en el invento de Launchpoint Technologies, la carga útil debería ser capaz de sobrevivir a unas 10.000 Ges espachurra-cerebros.
El diseño require de un acelerador de alta velocidad que mueve vertiginosamente un proyectil que pesa 100 kilos alrededor de un túnel circular de vacío cuyo radio es de 2,4 Kilómetros. Los potentes motores electromagnéticos existentes en el interior del túnel acelerarían la unidad, atada a un trineo magnético, en círculos hasta alcanzar la velocidad de 9,6 kilómetros por segundo, momento en el que se eyectaría el proyectil desde una rampa de lanzamiento hacia el espacio.
El sistema es aún simplemente una idea sobre el papel, pero las fuerzas aéreas de los Estados Unidos han otorgado a Launchoint una concesión de 500.000 dólares bianuales para demostrar que el concepto puede funcionar. El líder del proyecto Jim Fiske, experto en levitación magnética, cree que las fuerzas magnéticas podrían contrarrestar las pulverizadoras fuerzas-Ges generadas por la aceleración radial, y de ese modo evitar que el trineo toque las paredes del túnel.
Y en lo relativo a los costes del sistema, sus bajos requerimientos energéticos le permitirían poner en órbita a micro-satélites espía por solo 50.000 dólares, una pequeña fracción de los actuales 5 millones de dólares que cuesta un lanzamiento. Eso explica el interés del ejército, pero el sistema podría también suponer un boom en la exploración espacial. Una económica tubería propulsada por imanes podría lanzar a la órbita materiales de construcción, comida y otros recursos básicos para cubrir las necesidades de suministros de las colonas espaciales del mañana. “Podrías mandar un bloque de aluminio, agua o incluso puré de patatas congelado”, sugiere Fiske; cualquier cosa lo bastante dura como para resistir el estrés.
Fiske dice que podrían tener listo un dispositivo de demostración en cuatro años, y que probablemente se ubicará en un lecho lacustre desecado cercano a un campo de pruebas que el Ministerio de Energía tiene en Nevada. Pero los futuros anillos de lanzamiento, podrían construirse cerca de cadenas montañosas, o incluso flotando sobre el océano.
¿Cómo funciona?
• El trineo: El proyectil será encapsulado en una funda protectora de policarbonato y unido a un trineo magnético mediante una lámina de kevlar. Cuando el trineo alcanza la velocidad de despegue, un láser corta la lámina, liberando al proyectil, para que entre en la rampa de lanzamiento.
• El lanzamiento: El proyectil contiene un pequeño motor de cohete y tiene un perfil aviónico que le permite gobernarse por si mismo en órbita una vez que escape de la atmósfera terrestre.
• La pista: Motores magnéticos por encima y por debajo del tubo de vacío crean un campo magnético que acelera el trineo a 9,6 kilómetros por segundo.
Traducido de Spin Me Up, Scotty

Propulsión calamar: sistemas modelados por la naturaleza

Una vez más, el hombre se para a observar las ingeniosas soluciones creadas por la naturaleza, para tratar de crear tecnologías que las imiten. Uno de los grandes dilemas al que se enfrentan los diseñadores de submarinos (tanto tripulados como teledirigidos) es el de elegir entre maniobrabilidad o velocidad. Ahora los científicos, inspirándose en la forma en que se desplazan calamares, medusas y otros cefalópodos, creen poder obtener ambas cosas a la vez.

Energía calamar: Sistemas de propulsión modelados por la naturaleza
Por redacción LiveScience
publicado: 12 diciembre 2006
03:07 pm ET

Se cree que los calamares, las medusas y otros cefalópodos son muy eficientes a la hora de desplazarse, de modo que los científicos están imitando su diseño natural en un nuevo “impulsor por vórtices” que podría hacer más versátiles a los vehículos subacuáticos.
Los investigadores podrían también desarrollar unas ingeniosas cápsulas autopropulsadas en miniatura con eyectores de chorro que muy pronto podrían navegar por tu tracto digestivo.
Esta semana, durante la reunión anual de otoño de la Unión Geofísica Estadounidense, se desveló en San Francisco uno de estos nuevos sistemas de propulsión.
“Para operar con vehículos subacuáticos, es esencial contar con mecanismos fiables de atraque, especialmente en medioambientes desapacibles”, comenta Kamran Mohseni, profesor asistente de ingeniería aerospacial de la Universidad de Colorado en Boulder. “Nos propusimos resolver el dilema al que muchos investigadores se tienen que enfrentar, ¿que es preferible, un vehículo que vaya más rápido pero de forma menos precisa, u otro más anguloso que no sea tan rápido y que sea más difícil de transportar hasta las localizaciones de trabajo?”.
Tanto los vehículos tripulados, como los teledirigidos son capaces de explorar los volcanes submarinos o las gélidas profundidades bajo los hielos de los polos. Los vehículos con forma de torpedo son más rápidos, pero normalmente son difíciles de maniobrar o atracar a bajas velocidades en espacios estrechos, y tampoco se les puede dejar suspendidos en localizaciones precisas. Las naves subacuáticas con diseños más angulosos son más fáciles de atracar y maniobrar, pero para ello hay que sacrificar la velocidad.
El nuevo impulsor por vórtices (ver imagen superior) ofrece velocidad y versatilidad, dicen Mohseni y sus colegas.
El impulsor se modeló imitando a los anillos de vórtices, justo el modo en que los calamares y las medusas se mueven por debajo del agua. Los anillos de vórtices se forman cuando se dispara un impulso de fluido, que se inicia con un movimiento de apertura mientras se desplazan en una dirección, seguido de una dipersión del fluido a medida que se pliegan hacia atrás.
Durante unas pruebas, el último modelo consiguió con éxito atracar en paralelo debajo del agua.
Finalmente, la tecnología podría permitir a los doctores guiar cápsulas diminutas que se desplazan con eyectores de chorro a través del tracto digestivo humano, permitiendo que los médicos diagnosticaran enfermedades y dispensaran medicamentos, comentaron los investigadores.
Traducido de Squid Power: Propulsion Systems Modeled on Nature

FlexAll: barreras viales elásticas para salvar vidas

Las carreras Nascar encuentran su guante de beisbol
Durante un carrera en los Campeonatos Internacionales de Velocidad de Richmond (Virginia) en el año 2003, el conductor de Nascar Robby Gordon perdió el control de su coche cuando entraba en el pitlane a 90 km/hora. Se estrelló lateralmente contra la barrera de cemento que separa al público de la entrada a boxes y destrozó su coche. Afortunadamente, su cuerpo no sufrió daños. De haber sufrido un impacto frontal, la colisión podría haber transferido una fuerza de 100 G a su cuerpo, más de la necesaria para matarlo.
En un esfuerzo encaminado a reducir un riesgo de este calibre, la Nascar buscó a científicos dispuestos a emprender batalla, y los encontró en Battelle, una empresa de investigación y desarrollo de Columbus, Ohio. Su solución: un nuevo material híper-elástico llamado FlexAll que se deforma para absorber una fuerza entrante y luego, en cuestión de minutos, recuperase su forma original. Después de moldear el FlexAll en unas columnas similares a panales de abeja, los investigadores impactaron repetidamente los coches de carreras contra ellas, a unas velocidades aproximadas de 160 km/h. El plástico se comportó indenticamente choque tras choque, absorbiendo el 92 por ciento de la energía del impacto en cada intento. En pruebas efectuadas en carrera, la barrera-colchón redujo la carga máxima en G sobre el conductor en un impresionante porcentaje del 60%.
De este material se podrán beneficiar no solo las corredores profesionales, sino los motoristas amateurs. Battelle ha desarrollado una versión para autopista que puede parar a vehículos tan pesados como un Hummer viajando a velocidades de 97 Km/h. Ambos sistemas de barreras esperan la aprobación final de la Nascar y de la Administración Nacional de los EE.UU. para Autopistas, y este verano tal vez podrás verlas en una carretera o en un circuito de carreras cercano a tu casa.
Para una observación más detallada del funcionamiento de los colchones FlexAll, haga clic aquí
Traducido de Nascar Gets a Catcher’s Mitt

Qué te parecería que tus ventanas fueran capaces de rendir el doble funcionando también como paneles solares que atrapan parte de la energía de la luz

Qué te parecería que tus ventanas fueran capaces de rendir el doble funcionando también como paneles solares que atrapan parte de la energía de la luz del día? Esa es la idea que hay detrás del concentrador solar orgánico, un nuevo dispositivo solar de generación energética. Investigadores del MIT cubrieron finas láminas de cristal con tintes orgánicos que absorben ciertos colores de la luz al tiempo que dejan pasar otros a su través. Los tintes redireccionan la energía solar absorbiendo y más tarde reemitiendo la luz hacia los bordes de la ventana, donde se ubican células solares convencionales (opacas) que la transforman en electricidad. Al contrario que los concentradores solares basados en espejos, este nuevo sistema (descrito en la revista Science) no necesita refrigeración. Los investigadores afirman que aún es necesario refinar el sistema para mejorar su durabilidad y eficiencia – estimada en un 6,8% - antes de pensar en lanzarlo al mercado.
Visto en Scientific American

Plasmablade, el bisturí del cirujano del futuro

Hacer una incisión con un escalpelo en la piel de una persona para realizar una cirugía, parece una auténtica barbaridad si se comparan los resultados con esta nueva herramienta creada por la casa Peak. En lugar de usar una hoja afilada de metal, o incluso un cutter de electrocirugía, el Plasmablade emplea pulsos de plasma generados alrededor de su punta para cortar localmente y cauterizar (lo cual implica una reducción de las infecciones post-intervención) tejidos como piel, grasa y músculo. Tiene la ventaja de no dañar los tejidos circundantes al área intervenida, ya que el calor generado dura muy poco tiempo y se aplica de forma local, y por eso hay (ejem) menos humo del que preocuparse que el que generan otras herramientas de electrocirugía. Si eres de los que no te mareas con imágenes reales, podéis echarle un vistazo al vídeo demostrativo preparado por Peak para loar las virtudes de este futurista bisturí.

Visto en Gizmodo

El MIT idea generadores solares que funcionan todo el día

Investigadores del MIT combinaron un catalizador líquido con células fotovoltaicas para conseguir lo que afirman es un sistema de energía solar que podría generar electricidad las 24 horas del día.
El catalizador líquido se añadió al agua antes del proceso de electrolisis para conseguir - en palabras de los investigadores - un 100% de eficiencia. Cuando se combinó este sistema con células fotovoltaicas para almacenar energía químicamente, el sistema energético solar resultante fue capaz de generar electricidad a lo largo del día completo.
“Lo más difícil de separar el agua en sus componentes no es el hidrógeno — el platino funciona muy bien como catalizador con el hidrógeno — sino el oxígeno, ya que el platino funciona de forma muy poco eficiente con él, lo cual obliga a usar mucha más energía”, comentó el profesor de química del MIT Daniel Nocera. “Lo que hemos hecho es conseguir un catalizador para el oxígeno que no necesite una adición de energía extra. De hecho, con nuestro catalizador, casi se consigue emplear el 100% de energía requerida por la electrolisis en descomponer el agua en oxígeno e hidrógeno”.
En la actualidad se emplean catalizadores de óxido de níquel para disparar la eficiencia de los electrolizadores, los cuales funcionan igualmente bien en la formulación del MIT, reconoce Nocera. Pero la toxicidad del óxido de níquel obliga a emplear contenedores de agua caros y sellados herméticamente. No obstante, la formulación del catalizador patentado por el MIT es “ecológico”, dice Nocera, y puede usarse en contenedores abiertos y económicos.
“El óxido de níquel no puede usarse en todas partes, y mucho menos al aire libre por el peligro de corrosión, incluso el dióxido de carbono en el aire reacciona con él para crear carbonatos”, comenta Nocera. “Pero nuestro catalizador usa materiales abundantes que no reaccionan con el medio ambiente.
La formulación patentada por el MIT, a base de fosfato de cobalto, se disuelve en agua. Cuando la corriente pasa a través del agua para iniciar la electrolisis, el catalizador se une al electrodo de oxígeno para incrementar su eficiencia. Cuando se desconecta la electricidad, el fosfato de cobalto se disuelve de nuevo en el agua.
La simplicidad del proceso permite que funcione en electrolizadores muy básicos, comentó el científico.
“Como nuestro catalizador es ecológico, las máquinas que realizan la electrolisis pueden ser mucho más baratas que las empleadas en la actualidad, ya que no necesitan ninguna protección para evitar contaminantes medioambientales”, dijo Nocera.
En la actualidad el MIT trabaja con fabricantes de células fotovoltaicas para incorporar en los sistemas de energía solar métodos de electrolisis que empleen este nuevo catalizador. Combinando ambos, el exceso de capacidad durante el día podría almacenarse en forma de oxígeno e hidrógeno, y recombinarse luego durante la noche mediante pilas de combustibles, cuando fuera necesario.
“Los fabricantes de células solares pueden añadir electrolizadores super baratos a sus sistemas para lograr que funcionen las 24 horas del día, durante el día descomponiendo el exceso en hidrógeno y oxígeno, y durante la noche recombinándolos en pilas de combustible para generar electricidad”, predice Nocera.