NeoFronteras

Un equipo internacional de científicos consigue realizar el primer cálculo matemático, consistente en una factorización de un número pequeño, utilizando un computador cuántico elemental. Esto representa un paso importante en la consecución del computador cuántico.

Investigadores de University of Queensland (Australia) y de University of Toronto (Canadá) afirman haber manipulado fotones entrelazados cuánticamente para calcular los factores primos de 15, es decir, los números primos (sólo divisibles por ellos mismos y por la unidad) que dividen a 15, y que en este caso son 3 y 5.
Según Andrew White (del equipo australiano), aunque la respuesta a este problema puede ser obtenida de una manera mucho más fácil por un niño de ocho años, conforme el número se hace más grande el problema se hace mucho más difícil.
Calcular los factores primos no sólo es difícil para cualquier humano, sino que también lo es para cualquier computadora. Precisamente, esta dificultad inherente de factorizar números muy grandes es en la que están basados los sistemas de encriptado o cifrado (RSA) que usamos cuando hacemos compras por Internet o consultamos nuestro saldo en el banco con el ordenador. (leer más…)

Introduciendo unas modificaciones en una célula de combustible microbiana unos investigadores han conseguido que los microorganismos presentes en ella generen hidrógeno a partir de diversas sustancias orgánicas.

Dispositivo en el que se produce electrolisis microbiana. Foto: Shaoan Cheng.

No es fácil obtener hidrógeno gaseoso susceptible de ser empleado como vector energético. No hay fuentes naturales de este gas y hay que extraerlo del agua mediante electrolisis en condiciones especiales de presión y temperatura, pero este proceso consume mucha energía.
Ya todos sabemos lo que son las células de combustibles. En ellas el oxígeno y el hidrógeno se combinan en presencia de un catalizador y producen electricidad. Algunas versiones orgánicas de estas células utilizan microorganismos y residuos orgánicos para realizar la misma función. Se sabía que los microbios en estos dispositivos estándar podían romper compuestos orgánicos para generar electricidad directamente. Si los electrones que portan la carga eléctrica se combinan con los protones (los núcleos de los átomos de hidrógeno) que los microbios producen en el proceso se podría pensar en la producción de hidrógeno gaseoso en una suerte de «electrolisis microbiana». (leer más…)

Una película delgada de polímero y titanio consigue almacenar un 14% de su peso en hidrógeno, doblando las marcas obtenidas con anterioridad. Este tipo de material podría hacer realidad los automóviles económicos y ecológicos de pilas de combustible.

El hidrógeno (rojo) se almacena gracias al polímero. Ilustración: Taner Yildirim, NIST.

En el futuro sistema energético basado en la utilización del hidrógeno se necesitan producir grandes cantidades de este gas con alguna fuente de energía. Además está el problema de almacenar el hidrógeno producido, para lo que en general hay que utilizar altas presiones y bajas temperaturas, condiciones que consumen ellas mismas energía. Sería interesante desarrollar métodos hacer que el almacenamiento del hidrógeno fuesen mucho más sencillo que no necesitaran condiciones físicas especiales. De este modo los automóviles podría usar este gas como combustible.
Usando este hidrógeno y el oxígeno atmosférico en una pila de combustible se produciría electricidad que movería el auto. Así, en lugar de utilizar caras baterías que necesitan tiempo para ser recargadas, se utilizaría un depósito especial para hidrógeno gaseoso que se rellenaría en un momento. (leer más…)

Se han realizado avances en la fabricación de tejidos vivos a partir de suspensiones celulares y su uso como «tinta» en impresoras de chorro de tinta.

Tejido cardíaco impreso (Clemson Univ).

Usted quizás tenga una impresora de choro de tinta a su lado. Sí, ésa tan barata cuyos cartuchos de tinta le salen tan caros. Normalmente la utiliza para imprimir documentos e imágenes. En ella la tinta es transformada en minúsculas gotas microscópicas que son expulsadas por unas pequeñas toberas que barren la superficie del papel. De este modo se puede crear cualquier motivo sobre el papel con una resolución bastante buena. Los distintos cartuchos de colores básicos proporcionan, junto con la tinta negra y el blanco del papel, cualquier tono de color.
A alguien se le ocurrió hace unos años la idea de utilizar estas mismas impresoras para crear tejidos, incluso órganos vivos entre otras cosas*. Para este menester en lugar de tinta se utilizan disoluciones de hidrogel que contienen en suspensión células vivas de distinto tipo. De momento los que se dedican a esto están en los primeros estadios de estudio, pero quizás en un futuro se pueda hacer crecer, capa a capa, poco a poco, órganos y tejidos completos con células obtenidas a partir de células madre. (leer más…)

Esquema de funcionamiento. Foto: NIST.

Físicos norteamericanos han desarrollado un dispositivo portátil lo suficientemente sensible como para detectar los campos magnéticos asociados a las pequeñas corrientes del cerebro.
Consiste en una celda rellena de vapor de rubidio que puede detectar campos magnéticos tan pequeños como 70 femtotesla, es decir, de un mil millonésima parte del campo magnético terrestre, suficiente para detectar las ondas cerebrales de una persona.
Este dispositivo es 1000 veces más sensible que otros magnetómetros no superconductores y
aunque 70 fT no es una sensibilidad tan buena como los 3ft o 40ft conseguidos por los sistemas superconductores basados en SQUIDS, opera a temperatura ambiente al contrario que los SQUIDS, que necesitan de temperaturas cercanas al cero absoluto que hace que sean caros y grandes consumidores de energía (debido al sistema de refrigeración asociado). (leer más…)

Crean un plástico compuesto que conserva la transparencia y la ligereza de este tipo de materiales, pero que es tan resistente como el acero. Está compuesto por nanoláminas de cerámica y un polímero soluble en agua que comparte la química de la cola blanca.

Plástico compuesto nanoestructurado tan resistente como el acero. Foto: AAAS.

Los científicos a veces se sorprenden de las propiedades físico-químicas de ciertos materiales creados por los seres vivos. Uno de estos materiales es la madreperla o nácar, que es segregado por los moluscos. El mineral que lo compone es aragonito, pero la madreperla es de hecho mucho más resistente que este material. El nácar es, en concreto, 3000 veces más resistente a la fractura que el mineral del que está hecho. La sorprendente resistencia de la madreperla se debe la microestructura que adoptan los cristales que la forman. Durante millones de años la evolución ha ido mejorando este material y ahora lo vemos bastante optimizado.
No es la primera vez que alguien se inspira en la Naturaleza para crear algún avance tecnológico o científico. Ahora Nicholas Kotov y su equipo de University of Michigan han creado lo que han llamado «acero plástico» inspirándose en la estructura de la madreperla. Es un plástico ligero y transparente, pero tan resistente como el acero. Esperan usarlo algún día en blindajes para vehículos o para proteger a soldados y policías. También esperan aplicar este descubrimiento a dispositivos micromecánicos, sensores biomédicos, válvulas y también para aeronaves por control remoto. (leer más…)

Representación artística de la anisotropía magnética de un átomo de hierro (IBM).

La empresa IBM anuncia dos grandes logros en nanoelectrónica que quizás determinen el futuro de la alta tecnología. En un caso se trataría de la posibilidad futura de utilizar sólo un átomo para almacenar un bit de información y en otro caso la utilización de componentes moleculares para la computación.
El efecto de la microelectrónica sobre la vida industrial, social y cotidiana es enorme, desde ese ordenador que utiliza para leer esta noticia al teléfono celular con el que ahora le estén llamando se puede decir que el impacto de la microelectrónica es innegable. Todos estos logros no hubieran sido posibles sin la miniaturización de los componentes electrónicos semiconductores. Cada vez se meten más y más transistores en un sólo chip, y cada transistor que lo compone es cada vez más pequeño. Pero la materia tiene sus límites, si miniaturizamos más y más el comportamiento de los semiconductores con los que están hechos los transistores cambia. (leer más…)