NeoFronteras

Nuevos avances en la confección de circuitos electrónicos realizados en grafeno nos dicen que algún día contaremos con una nueva nanoelectrónica.

Ilustración del transistor de grafeno. Fuente: IBM.

Hace no tantos años describíamos en NeoFronteras los primeros pasos del grafeno. Antes de eso no se sabía siquiera que el grafeno pudiera existir de forma aislada y estable. Son las láminas de grosor atómico constituidas por carbono que forman el grafito. Los primeros experimentos de extracción de grafeno se basaban en sistemas tan rudimentarios como pegar una lámina de cinta adhesiva sobre un trozo de grafito y retirarla de él con la esperanza de haberse llevado alguna lámina de grafeno. Mucho se ha avanzado desde entonces en el campo. Las esperanzas una vez depositadas en este material como substrato para una electrónica avanzada nanotecnológica parece que se van cumpliendo. (leer más…)

Los códigos de corrección de errores presentes en toda línea digital de comunicación moderna permiten usar Internet o un teléfono móvil con fiabilidad.

Claude Shannon. Fuente: Bell Labs.

Lo más probable es que usted, amigo lector, lea esto a través de la pantalla de su ordenador, pero para que lo pueda leer la información que constituye esta nota ha tenido que viajar un largo trecho. Primero desde un ordenador corriente a un servidor en Utah, y luego desde ese servidor hasta su ordenador (o eventualmente a cualquier otro del mundo). Parte del tramo ha sido por viejos cables de cobre telefónicos y parte por otras vías. Gracias a que la velocidad de transmisión es lo suficientemente alta usted puede ver esta página en una fracción de segundo y ver todas las fotos contenidas en ella en unos pocos segundos más. Pero para que eso sea posible ahora ha habido que recorrer un largo camino teórico. Detrás de ese click de ratón sobre un icono hay mucha tecnología y ciencia. (leer más…)

Intentan remedar con gotitas de disoluciones químicas recubiertas de lípidos una red neuronal con capacidad de procesamiento de información.

Esquema de red neuronal húmeda basada de gotitas recubiertas de lípidos.

Se está investigando una nueva clase de tecnología de procesamiento de información inspirada por los procesos químicos que se dan en los sistemas biológicos.
Maurits de Planque y Klaus-Peter Zauner (bioquímico y científico de la computación respectivamente) acaban de recibir una subvención de la Unión Europea de 1,8 millones de euros para investigar en este sentido.
La idea de estos investigadores es adaptar los procesos cerebrales a un escenario de procesamiento ‘húmedo’ de la información. Lo harán mediante el uso de disoluciones de sustancias químicas que se comporten como los transistores de un microchip. (leer más…)

Varios resultados nos acercan un poco más hacia la computación cuántica.

Imagen de microscopia en falso color de un punto cuántico. Fuente: University of New South Wales.

La realización física de la computación cuántica es muy difícil. Los dispositivos con lo que ahora contamos son muy complicados, caros de mantener y manejan muy pocos qubits. Son, en realidad, curiosidades de laboratorio. Pero constituyen la avanzadilla de lo que tal vez llegue en un futuro.
Ya se han alcanzado pequeños logros en este campo. Uno reciente ha sido conseguido por Gina Passante, de University of Waterloo, y sus colaboradores. Han demostrado experimentalmente que es posible encontrar las soluciones al polinomio de Jones, que es un problema que aparece en teoría de nudos, usando un ordenador cuántico sencillo. El polinomio de Jones tiene importancia no solamente en teoría de nudos, sino que también la tiene en Mecánica Estadística y Teoría Cuántica de Campos. (leer más…)

Gracias al uso de nanotubos de carbono y papel corriente se pueden conseguir supercondensadores baratos y eficientes.

Microfotografía del papel tratado con nanotubos de carbono. Foto: L. Hu et al., PNAS Early Edition.

Todo aquel que haya tenido un ordenador portátil o un teléfono celular durante un tiempo sospecha que la utilización de baterías de litio en automóviles eléctricos quizás no sea una buena idea. (leer más…)

Se podría fabricar un material que mejorara las propiedades del vacío a la hora de aislar térmicamente.

El calor no es más que una forma de energía que pasa de unos cuerpos a otros debido a diferencias de temperatura. Básicamente es la vibración o agitación de los átomos, moléculas o partículas que componen los gases, sólidos o líquidos.
Cuando éramos pequeños en la escuela nos explicaban la transmisión del calor, y cómo éste podía pasar de unos cuerpos a otros por conducción, radiación y convección. El ejemplo típico que se solía poner era el termo, recipiente éste que guardaba las cosas calientes o frías durante largos periodos de tiempo. El principio de su funcionamiento es impedir que el calor escape o entre al impedir que se propague por conducción o radiación. De la última parte se encarga el vidrio metalizado que lo compone, que es capaz de reflejar la luz, tanto invisible como infrarroja. De la otra parte se encarga una capa en la que se ha practicado el vacío. Como no hay contacto físico las vibraciones o agitaciones de las partículas de un lado no pueden transmitirse al otro. (leer más…)

Una configuración compacta de aerogeneradores de eje vertical genera más energía por hectárea que los sistemas tradicionales.

Turbinas de eje vertical. Foto: Physics World.

Los aerogeneradores convencionales de eje horizontal funcionan mejor si están alejados de los demás. De otra manera los vórtices creados por uno pueden afectar al siguiente.
En el caso del aerogenerador de eje vertical ocurre lo contrario y funcionan mejor si hay otros aerogeneradores de su mismo tipo alrededor. Si se tuviera en cuenta esto, los parques eólicos podrían ser más pequeños que los actuales y aún así proporcionarían la misma potencia.
Con un aerogenerador convencional se puede extraer un 50% de la energía del viento al que está expuesto, pero esta eficacia se reduce mucho cuando en un parque eólico tenemos que ponerlos separados unos de otros. Para asegurarse que el parque genere un 90% de la energía que generaría si cada turbina estuviera aislada cada una de ellas debe de estar separa una distancia 10 veces superior al diámetro de la hélice. Para palas que formen un rotor con un diámetro de 100 metros, por ejemplo, esa distancia debe de ser de 1 km. (leer más…)

Un dispositivo fotomecánico convierte la luz en movimiento y vice versa. Este logro podría dar lugar a una generación de dispositivos ópticos.

El objeto con forma de escalera hace de dispositivo fotomecánico, convirtiendo luz en vibraciones. Foto: M. Eichenfield.

Un dispositivo con forma de escalera realizado en silicio convierte la luz en vibraciones y vice versa de un modo altamente eficiente. Esto puede parecer un resultado un tanto extraño, pero podría algún día abrir la puerta a una nueva física y sea un elemento clave en microcircuitos ópticos similares a los circuitos microelectrónicos que forman los chips de nuestros ordenadores actuales.
Aunque el efecto es normalmente muy pequeño la luz ejerce una fuerza sobre los objetos en los que incide. En años recientes los físicos han explotado estas fuerzas en objetos micrométricos, Así por ejemplo, hace 4 años un equipo de investigadores del Caltech liderado por Kerry Vahala mostró que la luz que se escapaba de una fibra óptica era capaz de hacer vibrar a un pequeño disco de vidrio. Hace dos años Daniel Gauthier de Duke University y sus colaboradores mostraron cómo una fibra óptica vibraba al paso de la luz por su interior. (leer más…)

Explotan el movimiento aleatorio de bacterias para conseguir movimiento neto en una dirección dada.

Diversos fotogramas en los que se puede ver cómo las bacterias del exterior hacen mover una rueda dentata a partir de su movimiento aleatorio. Foto: Roberto Di Leonardo.

Hace no tanto tiempo se ataban los burros a las norias para poder extraer agua de los pozos. Los pobres animales daban vueltas y vueltas mientras que el preciado líquido se derramaba en la tierra para regar las huertas. Este método fue introducido por los musulmanes cuando invadieron la península ibérica, pero, al menos en España, ya no quedan norias de este tipo en funcionamiento, aunque todavía quede alguna en estado ruinoso. (leer más…)

Proponen baterías que se recarguen mediante electrolitos fluidos en lugar de directamente con electricidad.

Modelo de automovil con bateria redox. Foto: Hochschule für Angewandte Wissenschaften Ostfalia.

En esta carrera que parece haberse desatado en pos de un automóvil que contamine menos se proponen varias ideas. La principal es la sustitución del motor de explosión interna por uno eléctrico, pero el problema son las baterías. Éstas son caras, pesadas, voluminosas, proporcionan poca autonomía y encima tardan mucho en poder ser recargadas. Además está la manía de tratar de mantener el modelo de negocio de “estación de servicio” o “gasolinera” en donde uno estaciona para repostar (y de paso paga muchos impuestos indirectos). (leer más…)

Un sistema informático pretende simular las condiciones de los océanos primitivos en miles de ordenadores y ver si aparecen formas autoorganizadas de vida digital.

Visión conceptual de biomoléculas artificiales en formación. Foto: Ryan Norkus, DigitalSpac.

La diferencia entre países que apoyan la ciencia y los países que no lo hacen no depende tanto de la calidad de la clase política, sino de la calidad de la sociedad sobre la que ésta se asienta.
Que la sociedad de un país tenga inquietudes científicas es algo cultural, no sólo de la cultura oficial proveniente del sistema educativo, sino además de la cultura antropológica y cultura popular.
Un ejemplo lo tenemos en EEUU, que además de contener algún que otro fanático creacionista, tiene una población que apoya la ciencia. Una manera de demostrar esto mismo es la cantidad de proyectos participativos que surgen allí para que la población en general aporte su granito de arena a la ciencia. (leer más…)

Un dispositivo comercial permite a los ciegos “ver” con la lengua.

La “piruleta” tiene 20×20 electrodos.

Scientific American se hace eco de la salida al mercado de un dispositivo que permite a los ciegos tener cierta conciencia de su entorno visual.
El producto consiste en una “piruleta” con 20×20 electrodos que se coloca sobre la lengua. El dispositivo se basa en una primera demostración de la idea hecha en 2003 por Wicab, una compañía de Middleton (EEUU).
El sistema se llama BrainPort y trata, en la medida de lo posible, suplir la información visual que los dos millones de nervios ópticos transmiten al cerebro. Nuestros ojos no ven, en realidad envían la información al cerebro y éste la interpreta en forma de imágenes. Si los ojos o los nervios están dañados entonces no llega tal información y el cerebro no puede elaborar imágenes. Por eso se pensó en el pasado en el implante de electrodos directamente en la región visual del cerebro (córtex visual) de los invidentes, pero esta técnica es muy invasiva. (leer más…)