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Un Paso Más Hacia los Motores Eléctricos Para los Automóviles Cotidianos.
El metalúrgico Iver Anderson (del Laboratorio Ames) está desempeñando un papel fundamental en el avance de la tecnología de los motores eléctricos para automóviles que se necesita para satisfacer la enorme demanda que se espera de los consumidores durante los próximos cinco años. Él y sus colegas del Laboratorio Ames, Bill McCallum y Matthew Kramer, han diseñado una aleación para un imán permanente de alto rendimiento que opera con buena fuerza magnética a 200 grados Celsius, con el propósito de ayudar a hacer más eficientes y rentables a los automóviles eléctricos.Este logro es importante porque la mayoría de los tipos de imanes adecuados para los motores eléctricos utilizables en los vehículos futuros tienden a perder gran parte de su energía magnética a temperaturas bastante modestas, y funcionan a mucho menos de la mitad de su capacidad energética cuando son utilizados entre 100 y 125 grados Celsius.Los vehículos ultraverdes del futuro incluyen a los automóviles totalmente eléctricos, los que utilizan células de combustible y los híbridos. Todos tienen motores eléctricos, así que hay un desafío tecnológico común. De la misma importancia es el costo; esos motores deben fabricarse económicamente o no resultarán viables.En la actualidad, cada imán integrado en el conjunto presente en un motor eléctrico típico se fija a mano. Eso está bien para las producciones pequeñas de 50.000 automóviles, pero intentar hacerlo para los millones de automóviles con motores eléctricos que los consumidores querrán comprar en los próximos 10 años, no se ve muy factible.Uno de los desarrollos técnicos logrados por Anderson y sus colegas es un método que encaja bien en el esquema actual de la industria automovilística porque permite altos volúmenes de producción industrial, utilizando el moldeado por inyección.El moldeado por inyección es un proceso para formar objetos a partir de una mezcla de plástico y metal en polvo, calentando este compuesto hasta que alcanza un estado fluido e inyectándolo entonces en un molde.Anderson y sus colegas han estado refinando una composición especial con el fin de conseguir que la aleación sea más adecuada para la solidificación rápida que resulta típica de algunos métodos industriales de fabricación y también del proceso de moldeado por inyección.
Primera Evidencia de Erupción Bajo el Hielo de la Antártida.
Se ha encontrado la primera evidencia de una erupción volcánica bajo la capa de hielo que más rápido está cambiando en la Antártida. El volcán en la capa de hielo antártica occidental entró en erupción aproximadamente en el año 325 aC y aún está activo.Haciendo uso de un radar aéreo para sondear el hielo, los científicos del British Antarctic Survey (Servicio Británico de Reconocimiento Antártico) descubrieron una capa de ceniza producida por un volcán "subglacial". Esta capa de ceniza se extiende por un área mayor que la ocupada por Gales."El descubrimiento de una erupción volcánica subglacial bajo la capa de hielo antártica es único por sí mismo. Pero nuestras técnicas también nos han permitido datar la erupción, determinar cuán potente fue y trazar un mapa del área donde la ceniza cayó. Creemos que ésta fue la erupción más grande en la Antártida durante los últimos 10.000 años. Produjo un agujero de importancia en la capa de hielo y generó una columna de ceniza y gases que se alzó unos 12 kilómetros en el aire", explica el autor principal de la investigación, Hugh Corr del British Antarctic Survey.El descubrimiento es otra evidencia vital que ayudará a pronosticar el futuro de la capa de hielo antártica occidental y a precisar las predicciones sobre el futuro aumento del nivel del mar.Esta erupción se produjo cerca del glaciar Pine Island en la capa de hielo occidental antártica. "El flujo de este glaciar hacia la costa se ha acelerado en las décadas recientes y es posible que el calor del volcán haya influido en esa aceleración", explica el profesor David Vaughan del British Antarctic Survey, coautor del estudio. "Sin embargo, esto no explica la más extendida reducción de la masa de los glaciares del sector occidental de la Antártida que han estado contribuyendo aproximadamente en 0,2 milímetros anuales al aumento del nivel del mar. Este gran cambio tiene probablemente su origen en el calentamiento de las aguas oceánicas".
Sistema Portátil Para Averiguar las Causas Exactas de los Ataques de Asma.
Un grupo de especialistas del Instituto de Investigación del Georgia Tech (GTRI, por sus siglas en inglés) ha desarrollado un sistema de sensores que continuamente monitoriza el aire alrededor de las personas predispuestas a los ataques de asma. Llevado por el paciente en un bolsillo de un chaleco, el nuevo sistema podría ayudar a los investigadores a entender las causas de esos ataques de asma."Estamos investigando si es posible monitorizar un ataque de asma de un modo lo bastante detallado como para saber qué estaba sucediendo en el ambiente del paciente cuando comenzó", explica la investigadora Charlene Bayer.Aunque nadie entiende del todo por qué ciertas personas padecen de asma, los médicos saben que una vez que lo tienen, los pulmones pueden reaccionar de manera extrema a ciertos estímulos ambientales, con el resultado de una opresión en el pecho o la dificultad para respirar, que son la principal manifestación del ataque de asma.El nuevo sistema sensor mide la exposición a productos aerotransportados como el formaldehido, el dióxido de carbono, el ozono, el dióxido de nitrógeno, y también mide la temperatura, la humedad relativa y el total de los compuestos orgánicos volátiles (VOCs, por sus siglas en inglés). Los VOCs se emiten como gases por sustancias como pinturas, productos de limpieza, pesticidas, materiales de construcción, muebles, y equipamientos de oficina.Además de monitorizar los siete parámetros básicos citados anteriormente, un filtro especial atrapa partículas. Una bomba fuerza el aire a través del filtro para que pueda medirse la cantidad de partículas al final del período de prueba. La composición de las partículas reunidas también puede analizarse en el laboratorio.El dispositivo pesa menos de medio kilogramo incluyendo las baterías que le suministran energía. Efectúa una medición del aire cada dos minutos, almacena los datos en su memoria interna y entonces "hiberna" para ahorrar energía, hasta "despertar" cuando le toca hacer la nueva medición.El sistema de sensores está diseñado para ser llevado cómodamente en un bolsillo de un chaleco durante todo el día y permanecer al lado de la cama mientras el usuario duerme en ella por la noche. En otro bolsillo del chaleco se puede llevar un dispositivo que mide periódicamente la función pulmonar.Al experimentar un ataque de asma, el usuario del sistema anota a qué hora ocurrió, y Bayer puede luego analizar los niveles de los compuestos químicos en ese momento.
Embarazos Precoces en Dinosaurios.
Un nuevo estudio a descubierto que había hembrasde dinosaurio que se quedaban embarazadas a edades tan tempranas como los 8 años, mucho antes de alcanzar su tamaño adulto máximo.Investigadores de la Universidad de Ohio y de la Universidad de California en Berkeley han encontrado hueso medular (el mismo tejido que permite a las aves desarrollar los cascarones de los huevos) en dos especímenes de dinosaurios: el carnívoro Allosaurus y el herbívoro Tenontosaurus. También ha sido encontrado en uno de Tiranosaurio rex.El descubrimiento ha permitido a los investigadores precisar las edades de estas hembras de dinosaurio embarazadas, las cuales fueron 8, 10 y 18 años. Esto indica que las criaturas alcanzaron la madurez sexual antes de lo que se pensaba previamente.Los científicos estudiaron originalmente los huesos, los cuales provienen de periodos geológicos diferentes, para averiguar más detalles acerca del ritmo de crecimiento de los dinosaurios. Debido a que los paleontólogos raramente encuentran fósiles de dinosaurios adultos, es decir, que hubieran dejado de crecer, algunos expertos han especulado con la posibilidad de que estas bestias antiguas continuaran creciendo incluso en su vejez.El nuevo estudio sugiere otra explicación: los dinosaurios crecían rápido pero sólo vivían de tres a cuatro años en edad estrictamente adulta. Su descendencia, por tanto, era en buena parte precoz.La investigación ofrece también más evidencias de que los dinosaurios eran menos parecidos a los reptiles y más a las aves.Cuando los científicos tuvieron en cuenta el tamaño de los dinosaurios, Andrew Lee y Sarah Werning encontraron que el modelo para la madurez sexual de un reptil predecía que los dinosaurios habrían podido procrear a la edad de 218 años. "Esto es claramente ridículo", enfatiza Lee. Las investigaciones muestran que la mayoría de los dinosaurios vivían sólo hasta los 30 años, aunque las criaturas de cuello largo como los brontosaurios pudieron haber alcanzado los 60.El descubrimiento contribuye además a esclarecer algunas cuestiones acerca de la evolución de las aves. La presencia de tejido medular en estos dinosaurios, que vivieron hace tanto como 200 millones de años, muestra que las estrategias reproductivas de las aves modernas tienen orígenes muy antiguos.
Inusual Dinosaurio Con Cabeza de Cocodrilo.
Se ha demostrado que un raro dinosaurio británico tenía un cráneo que funcionaba como el de un cocodrilo comedor de peces, a pesar de pareserce a un dinosaurio típico. También poseyó dos grandes garras al extremo de sus miembros delanteros, quizás usadas como ganchos para agarrar y alzar los peces del agua.Emily Rayfield, de la Universidad de Bristol, utilizó técnicas de modelado por ordenador para demostrar que mientras el Baryonyx walkeri estaba comiendo, su cráneo se doblaba y estiraba de la misma forma que el cráneo de cierto cocodrilo devorador de peces con mandíbulas largas y estrechas.Durante la excavación, fueron encontrados dientes y escamas de un pez parcialmente digerido, y un hueso de dinosaurio, en la región del estómago del animal, demostrando que este dinosaurio comía peces, aunque no se limitase necesariamente a ellos. Es más, tenía un cráneo muy raro que se parecía en parte al de un dinosaurio y en parte al de un cocodrilo, así que los investigadores quisieron establecer a cuál de los dos se parecía más, estructural y funcionalmente.Los huesos del cráneo del Baryonyx fueron escaneados con tomografía computerizada y se reconstruyó digitalmente la estructura, de modo que los investigadores pudieron ver la anatomía interior del cráneo. Luego analizaron modelos digitales del hocico de un Baryonyx, de un dinosaurio terópodo, de un aligátor y de un cocodrilo comedor de peces, para ver cómo se movía cada hocico durante el proceso de la alimentación. Entonces, los compararon entre sí.Los resultados mostraron que el comportamiento durante la alimentación del Baryonyx era notablemente diferente del de un dinosaurio terópodo carnívoro típico, o del de un aligátor, y más similar al de un cocodrilo devorador de peces. Como la mayor parte de la dieta de ese cocodrilo consiste en peces, el estudio de Rayfield sugiere que éste también pudo ser el caso para el Baryonyx en el Cretáceo.El dinosaurio en cuestión se descubrió cerca de Dorking, en Surrey, Reino Unido, en 1983, por un coleccionista aficionado, William Walker, y denominado como Baryonyx walkeri en su honor en 1986 por Alan Charig y Angela Milner. Es un dinosaurio del Cretáceo temprano, con alrededor de 125 millones de años de antigüedad.
El Material Más Oscuro Fabricado Por el Ser Humano.
Investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer y la Universidad Rice han creado el material más oscuro fabricado por el Hombre. El material, una capa delgada de nanotubos de carbono de baja densidad alineados verticalmente de forma holgada, absorbe más del 99,9 por ciento de la luz, y podría utilizarse algún día para elevar la eficiencia de la conversión de la energía solar, mejorar los sensores infrarrojos y aplicar otros perfeccionamientos a diversos dispositivos.Shawn-Yu Lin, profesor de física en el Rensselaer, dirigió el proyecto de investigación.Todos los materiales, desde el papel al agua, pasando por el aire o el plástico, reflejan alguna cantidad de luz. Durante mucho tiempo, los científicos han imaginado un material negro ideal que absorba todos los colores de la luz y no la refleje en absoluto. Hasta ahora, los esfuerzos para fabricar un material con reflexión total cero han sido infructuosos.Por ejemplo, la reflectividad total de la pintura negra convencional está entre el 5 y el 10 por ciento. El material más oscuro creado por el hombre, antes del descubrimiento hecho por el grupo de Lin, ostentaba una reflectividad total de entre el 0,16 y el 0,18 por ciento.El equipo de Lin creó una capa de baja densidad, de conjuntos de nanotubos de carbono verticalmente alineados, que fue diseñada para tener un índice de refracción sumamente bajo, así como otros rasgos apropiados para reducir aún más su reflectividad. El resultado final fue un material con un índice de reflectividad total del 0,045 por ciento, más de tres veces más oscuro que el material que alcanzó el récord anterior.El holgado bosque de nanotubos de carbono está lleno de agujeros y espacios vacíos de tamaño nanométrico que captan y atrapan la luz, y esto es lo que da sus propiedades únicas a este material. Tal distribución de nanotubos no sólo refleja de forma débil la luz, sino que también la absorbe fuertemente. Esta combinación de características la hace una candidata ideal para lograr algún día fabricar un objeto supernegro, con reflectividad cero.El equipo de la investigación probó el conjunto de nanotubos en una gama amplia de longitudes de onda de la luz visible, y quedó demostrado que su reflectividad total se mantiene constante.
Modelo Matemático Para los Copos de Nieve.
Ahora pueden hacerse crecer copos de nieve tridimensionales en un modelo computerizado, utilizando un programa desarrollado por matemáticos de la Universidad de California en Davis y la Universidad de Wisconsin-Madison.Ningún copo de nieve es verdaderamente igual a otro, aunque pueden ser muy similares entre sí. El por qué no son más diferentes es un misterio. Modelar el proceso puede resolver, al menos en parte, este enigma.Complicados, increíblemente variados y bellos, los copos de nieve han intrigado a los matemáticos por lo menos desde 1611, cuando Johannes Kepler predijo que la estructura de seis puntas reflejaría una estructura cristalina subyacente.Los copos de nieve crecen a partir del vapor de agua condensado alrededor de algún tipo de núcleo, como una partícula de polvo. La superficie del cristal creciente es una compleja capa semilíquida donde las moléculas del vapor de agua circundante pueden pegarse o despegarse. Lo más probable es que las moléculas se peguen a las concavidades.El modelo construido por Janko Gravner, profesor de matemáticas en la Universidad de California en Davis, y David Griffeath, de la Universidad de Wisconsin-Madison, toma en cuenta estos factores, así como la temperatura, la presión atmosférica y la densidad del vapor de agua. Ejecutando el modelo bajo condiciones diferentes, los investigadores han podido recrear una amplia gama de formas de los copos de nieve naturales.En lugar de intentar modelar cada molécula de agua, se divide el espacio en pequeñas porciones tridimensionales de un micrómetro de lado. El programa tarda aproximadamente 24 horas en producir un "copo de nieve" en un ordenador moderno de escritorio.Como en el mundo real, las agujas son el patrón más común de copo de nieve generado en el ordenador. El copo de nieve clásico de seis puntas es relativamente raro, tanto en la simulación por ordenador, como en la naturaleza.Gravner y Griffeath también se las arreglaron para generar algunos nuevos copos de nieve, como un "copo mariposa" que se parece a tres mariposas pegadas entre sí a lo largo del cuerpo. Gravner sostiene que no parece haber ninguna razón para que estas formas no aparezcan en la naturaleza, aunque reconoce que serían muy frágiles e inestables.
El metalúrgico Iver Anderson (del Laboratorio Ames) está desempeñando un papel fundamental en el avance de la tecnología de los motores eléctricos para automóviles que se necesita para satisfacer la enorme demanda que se espera de los consumidores durante los próximos cinco años. Él y sus colegas del Laboratorio Ames, Bill McCallum y Matthew Kramer, han diseñado una aleación para un imán permanente de alto rendimiento que opera con buena fuerza magnética a 200 grados Celsius, con el propósito de ayudar a hacer más eficientes y rentables a los automóviles eléctricos.
