Científicos del NIF pretenden replicar el sol

Científicos californianos creen que serán capaces de replicar el poder del sol disparando haces de láser sobre una diminuta bolita de hidrógeno. Los experimentos tendrán lugar en algún momento a lo largo de esta próxima quincena.

En un reciente artículo publicado en el Times, físicos del Complejo Nacional para la Ingición (NIF) en el Laboratorio Lawrence Livermore de California, EE.UU., opinaron que los experimentos sobre fusión nuclear podrían ofrecerle al mundo una fuente de energía limpia.

El “perdigón” de hidrógeno será bombardeado con 192 haces de rayos láser capaces de generar 500 billones de vatios, según los científicos este nivel de energía es 1.000 veces superior a la que circula por toda la red eléctrica de los Estados Unidos en un momento cualquiera.

“Esperamos que los experimentos de ignición demuestren que se puede generar más energía que la que suministramos al experimento, y que la fusión podría actuar como fuente de generación de energía libre de carbono”, comentó Ed Moses, director de las instalaciones del NIF.

La idea es que en 25 años puedan existir estaciones de fusión capaces de aportar una alternativa a los combustibles fósiles. Este tipo de centrales eléctricas, generarían electricidad libre de carbono empleando átomos de hidrógeno extraídos del agua del mar como combustible, y además el volumen de residuos radiactivos que se producirían sería mínimo. Pero para eso, antes hay que demostrar la viabilidad del proceso, y eso es lo que los físicos pretenden conseguir con los experimentos que están a punto de realizar.

Esperemos que las noticias desde el NIF sean positivas y desmientan las previsiones más agoreras de gente como Charles Seife.

La misión Kepler a punto de lanzamiento

Si todo marcha bien, esta noche a las 4:49 de la madrugada hora española, debería de despegar desde Cabo Cañaveral el cohete que lance al espacio al telescopio Kepler, un artilugio diseñado para encontrar al primer exoplaneta de un tamaño similar al de la Tierra, orbitando a su estrella madre en las regiones Goldilocks(Ricitos de oro) o lo que es lo mismo: en las zonas habitables.

Seguramente os preguntéis qué tienen que ver las regiones habitables alrededor de una estrella con el cuento infantil Ricitos de Oro. Si recordáis el cuento, cuando la niña probaba los tres cuencos de gachas en casa de los osos, uno estaba demasiado caliente y el otro demasiado frío, pero el del osito pequeño tenía la temperatura perfecta. Eso es lo que buscan los astrónomos, regiones no demasiado frías (alejadas de su sol como pueden ser las correspondientes a Júpiter), ni demasiado calientes (demasiado cercanas a la estrella como le pasa a Mercurio) sino templadas como la que ocupa nuestro planeta. Nuestra privilegiada ubicación alrededor del sol permite que nuestro planeta cuente con agua líquida en superficie, un prerrequisito que se considera esencial para la aparición y mantenimiento de la vida tal y como la conocemos.

Por eso mismo, los aficionados a la astrobiología estamos ansiosos - desde hace ya 17 años - por que todo le vaya bien al telescopio Kepler, ya que esta misión tratará de contestar a la vieja pregunta ¿Hay otros planetas como el nuestro ahí afuera? Una duda tan antigua como el hombre que ahora podríamos estar en disposición de intentar resolver.

La misión Kepler, la primera que supuso una colaboración entre mi queridaAstroseti y la agencia espacial estadounidense, situará al telescopio detrás de la Tierra, para evitar que nuestro planeta entorpezca su visión, y una vez emplazado comenzará a observar 100.000 estrellas vecinas, durante tres años y medio, en busca de planetas.

El deseo es monitorizar estrellas de un amplio rango de variedades, desde pequeñas y frías donde los planetas deberían orbitar desde muy cerca si quieren obtener calor, a estrellas más cálidas y mayores que el sol, donde los planetas deberían mantenerse bien alejados si quieren evitar asarse a la parrilla. Kepler buscará exoplanetas explorando las pequeñas atenuaciones en el brillo de sus estrellas madre. Cada vez que un planeta orbitando a su estrella, se sitúe justamente en línea recta entre la estrella y el observatorio espacial, su masa provocará un ligero y casi imperceptible opacamiento de la luz estelar. Las potentes cámaras del telescopio Kepler, el mayor jamás enviado al espacio, podrán observar hasta el más ténue de estos parpadeos lumínicos.

Luego bastará comprobar la periodicidad de estos atenuamientos para descubrir el período orbital del planeta cuyo tránsito los provoca. La dificultad técnica de detectar a un planeta del tamaño de Júpiter cruzando frente a su estrella madre, es comparable a medir la sombra producida por el vuelo de un mosquito frente a las luces de un automovil. Así que podéis imaginaros la dificultad de encontrar a un planeta del tamaño de la Tierra… los expertos lo comparan a encontrar la sombra producida por una pulga que saltase frente a esa misma luz frontal del coche.

Si la misión quiere encontrar planetas rápidamente en las zonas habitables de sus estrellas, debería empezar por buscar alrededor de estrellas más pequeñas que nuestro sol. Esto es así porque la zona Goldilocks está más cerca en las estrellas pequeñas y los planetas que circulasen dentro de estas regiones necesitarían menos tiempo para completar una vuelta, por lo que en teoría la misión Kepler tardaría menos tiempo en encontrarlos, y de igual modo la confirmación de su existencia por parte de los grandes telescopios terrestres también sería más rápida.

Para planetas del tamaño de la Tierra orbitando estrellas del tamaño de nuestro Sol - es decir, verdaderos análogos de la Tierra - la confirmación por parte de telescopios terrestres podría tardar hasta tres años, así que habrá que ser pacientes. En fin, después de todos los años que hemos esperado para el lanzamiento de esta misión detecta Tierras (pero que no podrá observarlas directamente), creo que tres años de espera por la confirmación de la existencia de Tierra 2.0 no es demasiado pedir.

Se inicia una era maravillosa en exploración espacial. ¡Buena suerte kepler!

El MIT diseña un complemento que transforma tu bici en un vehículo eléctrico

Ingenieros del MIT han desarrollado (y ahora están probando) una actualización de la vieja bicicleta que puede instalarse fácilmente para transformar tu clásico vehículo activado a pedales en un vehículo completamente eléctrico, o híbrido.. si además de ir subido encima, decides aplicar tu propia fuerza a los pedales.

Este añadido, al que han bautizado como GreenWheel (RuedaVerde) te permitirá circular 40 kilómetros sin tocar el pedal. Si además quieres hacer un poco de deporte y contribuir pedaleando, entonces probablemente puedas recorrer 80 kilómetros con una sola carga, ya que la rueda incluye su propio generador de electricidad (además de un motor y baterías).

“Lo único que tienes que hacer es quitar la rueda trasera de tu bicicleta, sustituirla por una GreenWheel, enchufarla y listo… debería funcionar sin problemas”, comenta Ryan Chin, uno de los diseñadores de la GreenWheel. “El conjunto ha sido diseñado de modo que todos los componente, menos el acelerador, estén encastrados en la rueda”.

El dispositivo será ser también muy duradero; sus fabricantes le dan una vida útil de 64.000 kilómetros (cambiarás de bici antes que de baterías). Eso debería bastar para usarla durante ocho años a un promedio de 160 kilómetros semanales. El precio será un proco prohibitivo al principio, pero parece que pronto podrían estar disponibles por unos pocos cientos de euros. En comparación a las soluciones anteriores es mucho más simple de instalar, ya que tanto el motor como la batería están encapsulados en una sola pieza. La velocidad máxima que podrán alcanzar las bicis que instalen este add-on es de 48 km/h.

El acelerador, que se montará en el maniillar, enviará las señales a través de conexión wireless al motor/rueda. No se a vosotros, pero para los que no podemos esperar al lanzamiento del Opel Ampera, uno de estos cacharros podría ser una solución perfecta para moverse por la ciudad.

Visto en Green Optimistic y Msnbc.

El avión espacial Skylon recibe una inyección de capital

Un innovador concepto de lanzadera espacial, de diseño británico, recibirá de la Agencia Espacial Europea una inversión de1 millón de Euros para su desarrollo. El avión espacial Skylon podría despegar de cualquier pista de aeropuerto normal, transportar 12 toneladas de carga útil al espacio, y regresar a tierra aterrizando en la misma pista desde la que despegó. El dinero invertido por la ESA debería de ayudar a demostrar que esta tecnología, incluyendo el motor de cohete alimentado por aire llamado “Sabre” (sable), es factible.

Reaction Engines, la compañía que se encarga del proyecto, cree que su lanzadera reutilizable podría estar lista para el vuelo en solo 10 años. Alan Bond, director de Reaction Engines comentó: “El coste del lanzamiento de un cohete tradicional, en torno a 100 millones de dolares, es un lastre para el crecimiento de este mercado. El santo grial para la transformación de la economía del espacio es el empleo de naves verdaderamente reutilizables, capaces de despegar desde un aeropuerto, de llegar por sus propios medios al espacio transportando satélites, y de regresar a salvo a la Tierra”.

La clave tecnológica del concepto Skylon es su sistema de propulsión Sabre. Es parcialmente un motor de jet como el de los aviones, y parte motor cohete. Quema hidrógeno y oxígeno para obtener su empuje, pero en la parte baja de la atmósfera, el oxígeno que consume lo obtiene de la propia atmósfera.

A velocidades altas, el Sabre tendrá que vérselas con gases a 1.000 grados de temperatura en la toma de alimentación. Este aire deberá ser enfriando antes de iniciarse la compresión para quemarlo con el hidrógeno. El verdadero logro de este motor a reacción es su notable intercambiador de calor pre-refrigerado. Todo un entramado de tuberías extremadamente finas cubren la toma de gases calientes para hacer caer su temperatura a menos 130ºC en solo una centésima de segundo.

El dinero de la ESA viene de los programas de desarrollo de tecnología de la agencia y contribuye a un programa total de inversión en el proyecto Skylon de casi 6 millones de libras. El dinero permitirá que Reaction Enginess construya unas instalaciones en Culham (Reino Unido) para hacerle una prueba completa al pre-refrigerador.

Otros aspectos del diseño del Skylon serán investigados por la empresa EADS Astrium, la agencia espacial de Alemania (DLR) y la Universidad de Bristol.

Europa ya cuenta con un sistema de cohetes con partes desechables muy capaz, como es el Ariane 5, pero la ESA tiene desde hace tiempo un ojo puesto en el futuro y en las tecnologías que facileten la próxima generación de sistemas de lanzamiento.

Garantizar el acceso al espacio de sus miembros es uno de los objetivos principales de la ESA, pero reducir los costes de ese acceso es así mismo importante.

Visto en la BBC (Autor: Jonathan Amos)

Arena “a prueba de agua” la última arma anti-desertización

Se ha tardado siete años, pero al final el sueño de Shaikh Zayed Bin Sultan Al Nahyan, antiguo presidente de los Emiratos Árabes Unidos (EAU), de hacer de su país un desierto verde, está algo más cerca.Según la Agencia Medioambiental de Abu Dhabi, este mandatario se enfrentó al problema de la escasez de agua de forma lenta y paciente, construyendo enormes presas para recolectar el agua de lluvia, y creando vastos sistemas de irrigación y recuperación de agua empleando el sistema del goteo.
Ahora el ingeniero emiratí Fahd Mohammad Saeed Hareb, y su empresa familiar Materiales Hidrofóbicos DIME, se han unido al científico alemán Helmut F. Schulze, no solo para hacer más verdes los EAU, sino para reducir el consumo de agua hasta en tres cuartas partes. Para ello, ambos técnicos trabajan con un socio comercial llamado Marco Russ, de la empresa Flexon Trading Middle East.
La intención de este trío de entusiastas es detener la desertificación y ofrecer una nueva vida a los granjeros y residentes, manteniendo la humedad de los suelos y por tanto incentivando el crecimiento de las plantas en unas condiciones de aridez desértica extrema. ¿Cómo van a hacerlo? Con la ayuda de la arena hidrofóbica creada por DIME, la cual según sus creadores es muy sencilla de utilizar.
El pan consiste en extender una capa de 10 centímetros de espesor de este material hidrofóbico por debajo del típico suelo arenoso del desierto, de modo que esta capa detenga la filtración del agua de lluvia hacia las profundidades del subsuelo, justo a la altura a la que se encuentran las raíces de las plantas. De este modo el agua no se escapará, y las plantas se beneficiarán de su presencia constante.
Con esta técnica, los cultivos tradicionales del desierto (que necesitan ser irrigados 5 o 6 veces al día) se benefician de una reducción en el aporte acuífero de hasta un 75%.
Además de aislar el suelo para que el agua no escape hacia abajo, esta arena también actúa evitando que la salinidad típica de la arena se mueva hacia arriba, llegando a las raíces de las plantas y matándolas con su corrosión.
Cuando se les pregunta sobre la naturaleza del aislante que hace hidrofóbica a esta arena (llamado SP-HFS 1609) los tres implicados prefieren mantenerlo en secreto por motivos comerciales. Solo dicen que es un material realmente ultra delgado, y que cada grano de su arena (obtenida originalmente del desierto) está totalmente recubierto por él. El artículo publicado en Nanowerk apunta a que probablemente se trate de algún compuesto de sílice.
Pero ¿es segura con el medio ambiente esta arena? Bueno, al menos la Agencia Federal de Medioambiente alemana (FEA) no ha puesto ninguna objeción y ha certificado el producto como ecológicamente seguro. La capacidad de producción de la fábrica es de 3.000 toneladas de arena al día. De momento ya han captado el interés del gobierno local de Dubai, que pretende pasar de su actual 3,7% de suelo cultivado a un 8% en el año 2015.
Pero para eso, antes tendrá que pasar por la batería de pruebas a la que está siendo sometida. Entre otras instituciones, la Universidad Al Ain de los EAU está iniciando pruebas con arroz para ver si puede ser cultivado con éxito en condiciones desérticas. Si lo consiguen, dado la tradicional necesidad de agua de este cultivo, plantado normalmente en suelos empapados, el experimento serán un éxito sin precedentes.
De momento, y en pruebas ya finalizadas realizadas con palmeras y hierbas de origen extranjero, se apreció un incremento del 25% en las raíces de las plantas cultivadas sobre arena hidrofóbica, en comparación con las plantas cultivadas en suelo no tratado.
Fuente: Nanowerk

Nanotubos de carbono podrían remplazar al platino en las pilas de combustible

El viejo chiste sobre coches de hidrógeno sostiene que aún quedan 10 años para su llegada, y que así será por siempre. La irrupción de esta tecnología se ha visto una y otra vez retrasada por los altos costes de las pilas de combustible, ya que el componente clave es el platino. Ahora un investigador de la Universidad de Dayton llamado Liming Dai ha descubierto una forma de reducir drásticamente estos costes empleando nanotubos de carbono en lugar de ese caro metal precioso. [Technology Review].Este investigador descubrió que empaquetados de forma apretada y alineando verticalmente nanotubos de carbono dopados con nitrógeno, se obtenía un catalizador más efectivo que el platino. Este metal se usa de forma habitual para ayudar al oxígeno a reaccionar dentro de la pila de combustible. Esta es una etapa clave en el ciclo de las pilas de combustible. En lugar de quemar combustible para crear calor que mueva una turbina, las pilas de combustible convierten energía química directamente en un flujo de electricidad. El gas hidrógeno, por ejemplo, se bombea a través de un electrodo (el ánodo), donde se divide en sus electrones y protones constituyentes. Después los electrones abandonan el ánodo, suministrando energía eléctrica, mientras que los protones se difuminan a través de la pila. Tanto los electrones como los protones acaban en un segundo electrodo (el cátodo), donde se combinan con el oxígeno para formar agua. [New Scientist].
Esta segunda reacción es muy lenta, de modo que los ingenieros han diseñado cátodos hechos con materiales que actúan como catalizadores químicos y que aceleran la reacción. Hasta ahora, el platino se consideraba el mejor catalizador, pero ahora los nanotubos de carbono con trazas de nitrógeno (el ingrediente crítico) han hecho que el preciado metal muerda el polvo.
En sus experimentos, según se informa en Science [suscripción necesaria], los investigadores descubrieron que la configuración de nanotubos producía cuatro veces más corriente eléctrica que una pila de combustible que usase platino, Dai sostiene también que los nanotubos de carbono, conocidos por su robustez mecánica y eléctrica, podrían superar otros de los inconvenientes asociados al platino. El monóxido de carbono se puede pegar a la superficie del platino haciéndolo menos efectivo. Además el platino no es muy duradero, y sus propiedades se degradan con el tiempo. “Los nanotubos de carbono tienen una estabilidad operativa de larga duración y no sufren la polución del monóxido de carbono”, comenta Dai. [Technology Review].
Las pruebas de laboratorio se realizaron con un tipo de pila de combustible sumamente eficiente conocida como pila de combustible alcalina. Estas pilas se habían visto limitadas hasta ahora a la generación eléctrica en naves espaciales, pero este nuevo avance podría abrirles las puertas del mercado de la automoción. [Technology Review]. Los prototipos de coches activados por hidrógeno han venido usando pilas de combustible de membrana de electrolito de polímero (PEM), pero Dai cree que el catalizador de nanotubos podría funcionar en ellas igual de bien. Y a pesar de que en la actualidad los nanotubos de carbono son caros de fabricar, Dai cree que pronto serán comercialmente viables para su uso en pilas de combustible. “Desde 1990 el coste de producir nanotubos de carbono se ha reducido 100 veces, y se espera que el precio de manufacturación siga cayendo. Por otro lado, el platino es un recurso finito, en la naturaleza existen reservas limitadas de este metal”, añadió. [Chemistry World]
Visto en Carbon Nanotubes Could Replace Platinum and Lead to Affordable Hydrogen Cars (Autora: Eliza Strickland).
Crédito imagen: St Stev

VW equipará a sus futuros coches con sistemas de recuperación de calor

La página web de la Sociedad Termoeléctrica Internacional informó acerca de la presentación por parte de Volkswagen de un prototipo de vehículo equipado con un generador termoléctrico, el cual recupera la energía disipada en forma de calor convirtiéndola en electricidad. Este prototipo había sido mostrado por primera vez en Berlín, el pasado mes de octubre de 2008, durante un acto dedicado a la termoelectricidad aplicada a la automoción.
Supuestamente, este generador termoeléctrico es capaz de obtener casi 600W del motor de un coche que circule por una autopista, lo cual sirve para alimentar hasta el 30% de las necesidades eléctricas de consumo del vehículo. Hasta el momento, los generadores termoeléctricos no han sido encastrados en coches híbridos, pero VW dice que su diseño actual podría ahorrar hasta un 5% del consumo de combustible (no 5L/100Km, sino el 5% de 5L).BMW y DLR (empresa aerospacial alemana) compitieron también con VW mostrando un sistema de producción de 200W. Según ellos el sistema se usó durante más de 12.000 kilómetros. Amba empresas integrarán generadores termoelécricos en sus futuros vehículos de gasolina. BMW incluso tiene planeado integrarlos en sus automóviles de la serie 5 para los años 2010 - 2014.
Estas innovaciones serán de gran utilidad también si se usan correctamente en vehículos híbridos, ya que se podrían usar este tipo de sistemas para cargar la batería del vehículo, lo cual sería de mayor utilidad que usar ese aporte extra de electricidad solo con los sistemas de aire acondicionado e iluminación.
Visto en GreenOptimistic

¿Hacia los ordenadores térmicos?

Dos físicos asiáticos (Lei Wang de la Universidad de Renmin en China, y Bao Wen Li de la Universidad Nacional de Singapore) especialistas en un nuevo campo llamado “fonónica”, afirman que el calor producido por un procesador podría aprovecharse para añadirlo a su potencia de cálculo.“Procesar datos codificados empleando fotones - computación fotónica - es un ejemplo claro, y en el año 2007 los investigadores construyeron el primer transistor óptico operativo. Pero ahora la idea de emplear computación térmica se está haciendo cada vez más popular entre los físicos de aplicaciones. El calor viaja a través de materiales sólidos por medio de los fonones - las ondulaciones de vibración que pasan a través de una serie de átomos. Estas ondulaciones pueden usarse para enviar y almacenar datos de forma digital: una temperatura se lee como 0 o “apagado”, mientras que una segunda temperatura es interpretada como 1 o “encendido”. Si la memoria térmica está bien aislada, puede mantener las temperaturas - o lo que es lo mismo, los datos - de forma intacta durante un período largo”.
El problema al parecer es que los lectores de temperatura (osea el “termómetro lector”) alteraba las temperaturas al acceder a los átomos, bien fuera enfriándolos o calentándolos. Para solucionar este inconveniente, Wang y Wen Li encontraron un diseño que explotaba el hecho de que (téoricamente) algunos materiales solo pueden intercambiar calor cuando se encuentran a temperaturas similares. Empleando dos de estos materiales en las cabezas lectoras, uno que se mantiene siempre frío y otro caliente, ambos físicos diseñaron una puerta lógica térmica, y detallaron sus hallazgos en la revista Physical Review Letter.
Resumido de New Scientist
Crédito imagen: Ice Cubs

Llegan los primeros aerogeneradores 100% marinos

En Alemania, tan poco amigos ellos de las nucleares, el desarrollo de energías renovables va “viento en popa” nunca mejor dicho. Leyendo hoy The Guardian me entero del inminente estreno de los primeros aerogeneradores diseñados exclusivamente para la mar. Hasta el momento, todo lo que se ha hecho es instalar torres eólicas terrestres directamente en la costa… y ahí surgieron los problemas, porque los materiales usados en los diseños terrestres no estaban preparados para las duras condiciones marinas, y en esas circunstancias no es sencillo enviar a un técnico a hacer reparaciones.El artículo dice que el diseño de las Multibrid M5000 (que así se llaman) ha llevado una década. De ello se ha encargado la empresa francesa Areva, aunque el proyecto se ha realizado en Alemania. Las turbinas cuentan con un sistema a prueba de agua, más simple que los iniciales y más ligero, lo cual debería ahorrar unos cuantos viajes del “mecánico barquero” y por tanto un buen dinero en mantenimiento. Además son más baratas y más fáciles de instalar, aunque eso si, lo que no son es… pequeñas. Las turbinas se elevarán 90 metros sobre el nivel del mar, y el diámetro de aspas será de casi 120 metros (cada aspa mide más de 50 metros). A pleno rendimiento, cada una de las turbina de 5MW generará energía suficiente para abastecer a 5.000 hogares.
El plan es instalar 6 de estos gigantes a 45 kilometros de la isla de Borkum, en el mar del norte, para finales de verano. Las aspas han sido reforzadas con fibra de carbono para hacerlas lo más ligeras posibles, y todos los mecanismos de giro que orientan al rotor a los vientos, han sido encapsulados para que el aire marino no los dañe. La nacela (el lugar donde se ubica el generador, en el centro de las aspas) también se ha aislado herméticamente. Al mismo tiempo, todos los sistemas críticos para la operatividad de las turbinas se han instalado por duplicado, para evitar así desconexiones en caso de fallo técnico.
Esperemos que los vientos les sean favorables.

Científicos japoneses visualizan imágenes leídas directamente del cerebro humano

Por primera vez en el mundo, un grupo de investigadores de la Prefactura de Kyoto han tenido éxito en el procesamiento y visualización de imágenes recibidas directamente desde el cerebro humano.
El grupo de investigadores del Institituo Internacional de Investigación en Telecomunicaciones Avanzadas, entre los que se incluyen Yukiyasu Kamitani y Yoichi Miyawaki del departamento de Neuroinformática, afirman que hay aproximadamente 100 millones de imágenes que pueden leerse, añadiendo que es probable que en el futuro, se puedan visualizar también sueños e imágenes mentales de un modo similar.La investigación se publicó ayer jueves en la revista estadounidense “Neuron“.
Las imágenes recibidas ópticamente se convierten en señales eléctricas en la retina y luego son tratadas en el córtex visual del cerebro.
En el reciente experimento, el grupo de investigadores pidieron a dos personas que observaran 440 imágenes fijas, una a una, en una pantalla de 100 pixels. Cada una de las imágenes se componía de secciones compuestas de zonas aleatorias de gris y zonas brillantes.
Los investigadores midieron las sutiles diferencias en los patrones de la actividad cerebral del córtex visual de las dos personas, empleando un visor de resonancia magnética (MRI). Luego subdividían las imágenes y registraban los patrones de reconocimiento de ambos sujetos.
El grupo de investigadores midió los córtex visuales de las dos personas mientras observaban la palabra “neuron” y cinco figuras geométricas tales como un cuadrado y una cruz. Basándose en los patrones cerebrales almacenados previamente, los investigadores analizaron la actividad en los cerebros de ambos sujetos y reconstruyeron las imágenes de las letras en fuente Roman así como la de las figuras, logrando el éxito por primera vez en la recreación de imágenes recibidas ópticamente (véase imagen).
Traducido de Images read from human brain (vía Slashdot)
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La memoria del gas podría enviar mensajes fantasmas a larga distancia

El entralazamiento cuántico, al que Einstein llamó “una acción fantasmal a distancia”, podría ser el modo perfecto para comunicar datos, si es que se consiguen superar los impedimentos técnicos.
El método implica enlazar las propiedades cuánticas de dos objetos de tal modo que el cambio sobre uno se refleje instantáneamente en el del otro - ofreciendo un método completamente novedoso de transmitir información desde rincones opuestos del planeta.El entrelazamiento ya ha sido explotado como método seguro de intercambio de frases en las comunicaciones secretas, pero solo sobre distancias de menos de 200 kilómetros. Esta limitación viene dada por la poca habilidad que tienen las memorias de ordenadores cuánticos basadas en gas para almacenar información durante más de un fracción de segundo.
Ahora, el hallazgo de un método para almacenar información en memorias cuánticas durante períodos más largos, abre la posibilidad de las comunicaciones entrelazadas en distancias de hasta 1000 kilómetros.
Memoria corta
A pesar de que las memorias DRAM de los ordenadores normales - que almacenan la información en forma de 0 y 1 - son también de vida corta, estas reescriben los datos en períodos que van de los 9 a los 70 nanosegundos, para mantener los datos “refrescados”.
Pero la información cuántica, almacenada en bits cuánticos llamados qubits, no puede refrescarse. Las leyes de la mecánica cuántica implican que la lectura del estado de un qubit cambia su estado. Esto significa que no se puede recrear el fragmento de información previo, simplemente porque no sabemos cual era.
Para un qubit resulta complicado almacenar memoria, incluso aunque sea solo por una fracción de segunda, comenta Stewart Jenkins en el Instituto Tecnológico de Georgia .
Esto limita la distancia sobre la cual puede emplearse el entrelazamiento porque para ampliarla, tendríamos que ser capaces de copiar el estado de un qubit sobre otro qubit distante. El mensaje viaja a lomos de fotones, que aunque viajan a la velocidad de la luz, necesitan algo de tiempo para llegar.
Si para cuando los fotones alcanzan su destino, el primer qubit ha olvidado el estado cuántico transmitido, el entrelazamiento no puede darse. El primer qubit debe ser capaz de mantener su memoria el tiempo necesario para que el segundo se acople.
Campo magnético
Jenkins y sus colegas han logrado ahora crear memorias cuánticas que duran 7.2 microsegundos - una duración superior en más de dos órdenes de magnitud a las reportadas con anterioridad - lo cual es suficiente para transmitir cuánticamente en distancias de hasta 1000 kilómetros.
A pesar de que hay qubits, creados de otra forma, que pueden mantener su memoria por más tiempo, estos se resisten a transferir la información a los fotones mensajeros.
Lo qubits del equipo de investigadores se almacenan en átomos de gas, codificados en una propiedad magnética conocida como “spin”. La clave para alargar la atención y duración de los qubits de gas está en protegerlos de los campos magnéticos que pueden distorsionar su spin y disolver el estado almacenado.
El equipo de Jenkins ha conseguido protegerlos codificando la información del spin en unos niveles de energía en particular dentro de los átomos, que son relativamente inmunes a las distorsiones magnéticas.
Sin embargo, aún quedan “varios obstáculos técnicos a superar” antes de que sea posible lograr la comunicación cuántica en distancias superiores a los 1.000 kilómetros, comenta Jenkins.
Rival sólido
John Morton, investigador en información cuántica de la Universidad de Oxford en el Reino Unido está de acuerdo. En la actualidad, los qubits de Jenkins no transfieren datos bien entre átomos y fotones, señala,
“La eficiencia es aún del orden del 10%, lo cual afecta a la calidad del entrelazamiento cuántico”, opina Morton.
Aunque eso sigue siendo mejor que lo que se consigue con sistemas de estado-sólido como en los que él trabaja, Morton cree que esta tecnología finalmente lo conseguirá. “Las cosas son más difíciles cuando se trabaja con estados sólidos, pero las empresas de tecnología se interesan mucho más cuando pueden imaginar esta tecnología en estado sólido en vez de gas”, sostiene Morton.
Por ejemplo, trabajos recientes muestran que los defectos en el interior de los diamantes pueden ayudar a transferir datos a los fotones, comenta. (Nature, DOI: 10.1038/455606a).
Referencia en prensa especializada: Nature Physics (DOI: 10.1038/NPHYS1152)
Fuente noticia: New Scientist (Autor: Colin Barras)

Los 8 métodos más raros de generación eléctrica futura

Parece claro que los caminos energéticos de la humanidad son inescrutables, y que en el futuro aparecerán nuevos métodos de generación capaces de sorprender a más de uno. Estos son algunas de esas fuentes de energía alternativa que hoy por hoy no aprovechamos, pero que con el tiempo… ¿quién sabe?Coches. Dejemos que sigan circulando por la carretera, porque el propio peso del vehículo al circular sobre rampas podría generar electricidad. (Perfectas para recubrir las carreteras de las rutas de transporte público más demandadas).
Tornados. Destierra la imagen del tornado como destructor de todo cuanto encuentra a su paso. Louis Michaud planea crear vórtices artificiales de aire caliente generados en estaciones eléctricas, y usarlos para accionar turbinas.
Vacas. Y de hecho, todos los animales de granja en general. Aunque no tiene demasiado glamour, el excremento vacuno es una central energética que expulsa al aire incontables toneladas de metano. Un estudio realizado por la Universidad de Texas ha estimado que estos excrementos podrían representar 100.000 millones de KwH de electricidad al año. Y hay más, las vacas también generan metano en otras formas que podrían también ser explotadas.
Comida. En términos energéticos, no hay patata pequeña. Con un par de electrodos y un poco de física de instituto, se puede generar una corriente. Es ridículamente pequeña si, pero ahí está. ¿Se aprovecharán las baterías de alimentos algún día? Algunos ya lo han hecho.
Lluvia. La teoría es simple, se cubre el suelo de sensores piezoeléctricos y a esperar a que la lluvia o el granizo impacten contra él para que el suelo convierta la energía cinética del agua en electricidad. Si se extiende este material por superficies amplias en zonas lluviosas, el potencial es tremendo. ¿Cuanta energía encierra un monzón?
Aguas higiénicas. Tira de la cisterna o abre un grifo.. el flujo de agua activa una turbina y carga una batería. Llega la central hidroeléctrica doméstica.
Árboles. En el año 2006, MagCap Engineering afirmó que podía generar una corriente eléctrica directamente de los árboles. ¿Podría aplicarse este principio a las plantas en general? La naturaleza iluminando nuestras calles… ¡suena bien!
Nosotros. Deben existir cientos de formas de sacarnos provecho. Las aceras y los suelos de nuestras oficinas podrían cubrirse suelos piezoeléctricos que aprovechasen la energía de nuestras pisadas. Cualquier acción mecánica que realicemos, desde cortar el cesped a correr en una cinta de gimnasio podría generar electricidad (tal vez algún día se logre cargar así nuestras propias baterías personales). Y si los árboles generan campos bieléctricos, lo mismo se puede decir de nosotros, literalmente refulgimos de energía, aunque esto asuste a algunos después de haber visto Matrix.
Basado en The 8 Weirdest Ways We’ll Generate Electricity in the Future

Pilas de combustible limpias… ¿de champiñones?

Químicos de la Universidad de Oxford descubrieron recientemente que una enzima producida por un hongo que crecía en un tronco en descomposición, podría algún día llegar a convertirse en un catalizador eficiente y barato para las pilas de combustible. Dicha enzima, llamada laccase, demostró tener un rendimiento catalítico igual al del platino a la hora de acelerar las reacciones en los electrodos de la pila de combustible. Los químicos de Oxford creen que las baterías que usamos actualmente podrían terminar siendo remplazadas por fuentes de alimentación portátiles hechas a base de electrodos recubiertos de laccase.
El prototipo realizado con esta enzima producirá 400 milieamperios durante 2.500 horas - lo bastante para alimentar a un reproductor medio de MP3. Sin embargo, los investigadores creen que finalmente pdrán crear baterías del tamaño de las usadas por los teléfonos móviles, usando una versión genéticamente modificada del hongo, que podrían durar el equivalente a 20 recargas. Las pilas actuales, producen 20.000 toneladas de residuos no reciclables cada año, la mayoría de los cuales consisten en metales pesados. Si las pilas de combustible de laccase se hacen realidad, cuando llegase el momento de tirarlas a la basura, nos sentiríamos un poco menos culpables.
El estudio ha sido publicado en Faraday Discussions.