Los secretos de la Fórmula 1 para tener cremas dentales

En un deporte en el que una máquina es tan o hasta más importante que el humano que la opera los avances tecnológicos se guardan celosamente. Pero últimamente las grandes escuderías de Fórmula 1 están entreabriendo las puertas. Peter Day, de la BBC, fue al corazón de esta industria para ver qué cambió.

El ruidoso deporte de las carreras de autos tiene una audiencia global enorme, pero el grueso del trabajo que lo hace posible se lleva a cabo en el silencio de las zonas rurales de Oxfordshire y Northamptonshire en Inglaterra. Se le conoce como Motorsport Valley, o el valle del automovilismo.

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De los 11 equipos de Fórmula 1 de este año, ocho tienen su base en Reino Unido, y uno de ellos es McLaren.

La futurística sede de McLaren es un llamativo ejemplo de la ingeniería en acción. Diseñado por el arquitecto Norman Foster, es la vitrina de la empresa así como una fábrica en la que hacen los autos de carrera para F1 y el nuevo modelo de vehículo comercial.

Sus resplandecientes instalaciones se asemejan más a un hospital que a una planta automotriz.

La sede de McLaren: aquí se guardan los secretos de varias victorias.

El inmaculado lugar es tan distinto a un taller de ingeniería convencional que se necesita ayuda para entender qué está ocurriendo. Peter van Manen, director ejecutivo de McLaren Electronics, empieza por explicarme que –para los ingenieros– los autos de carreras son unas máquinas productoras de información.

"Tienen unos 120 sensores que recogen información. Durante una carrera enviamos unos 750 millones de números en tiempo real, lo que equivale al doble de números que las palabras que una persona puede pronunciar en toda la vida. Esos números van al taller y de ahí a la fábrica".

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BBC Ciencia

Idean un modelo matemático que predice los atascos de tráfico

La Universidad alemana de Duisburg-Essen ha ideado un modelo matemático que predice los atascos equiparando los estados del tráfico a los de la materia: gaseoso, sólido y líquido.

Mientras el camión de limpieza se aleja calle arriba, el niño contempla el alegre discurrir del agua junto al bordillo y fija su mirada en una pajita que flota en el embravecido cauce y que su imaginativa mente asocia de inmediato a un bergantín pirata que surca los mares agitado por las olas. De repente, una piedra que entorpece el discurrir del agua retiene al leve navío que, torpemente, intenta bordearla maniobrando durante unos segundos. El niño no lo sabe, pero está contemplando una lección práctica de dinámica de fluidos, algo que tiene mucho que ver con el tráfico de nuestras autopistas y carreteras.

Los científicos llevan muchos años tratando de construir modelos matemáticos que permitan simular el tráfico, al objeto de predecir congestiones y atascos. Hasta hace poco, los resultados no eran espectaculares pero, recientemente, la Universidad alemana de Duisburg-Essen ha puesto a punto un modelo cuyos resultados reproducen durante un 90% del tiempo la realidad, al menos en las autopistas que rodean Colonia.

Según Michael Schreckenberg, la principal novedad de su modelo es la consideración del comportamiento de los conductores, algo que no se había tenido demasiado en cuenta en esquemas precedentes. Éste considera dos conductas por parte de los conductores imaginarios que entran en el sistema: precavida u optimista (basada en lo que piensan que va a hacer quien les precede en su carril).

A comienzos de los años 1990, los investigadores encontraron que, si se consideraban los vehículos como sus átomos, el tráfico tenía unos estados muy parecidos a los de la materia. Así, cuando los automóviles circulaban libre y rápidamente, con grandes distancias de separación entre ellos, se asemejaban a los átomos de un gas. Cuando había congestión y discurrían muy cerca unos de otros, la situación se parecía mucho más al estado sólido, donde los átomos se agolpan unos junto a otros.

Autómata celular

Había un tercer estado, que llamaron el flujo sincronizado, en que los vehículos fluían a una velocidad no tan alta, casi uniforme, y separados entre sí por una distancia no muy elevada (circulación en caravana) que podía asociarse al estado líquido.

Fue en 1992 cuando Schreckenberg y Kai Nagel, éste de la Universidad de Berlín, consiguieron replicar con éxito situaciones reales del tráfico con el auxilio de un autómata celular, un modelo matemático en el que se introducían conceptos físicos estadísticos. El autómata celular se llama así porque simula el tráfico rodado de autopistas o carreteras considerando a éstas como un conjunto de cuadrículas construidas sobre sus distintos carriles. Cada una de ellas puede estar vacía o contener un vehículo. El número de cuadrículas vacías entre un vehículo y el que le precede depende del estilo de conducción que se haya adjudicado a cada sujeto que entra en el sistema.

Si se trata de un estilo de conducción rápida, el número de cuadrículas libres respecto al vehículo precedente será inferior que si se trata de un estilo prudente y precavido. Cada una de estas celdas puede cambiar su estado dependiendo del estado de las celdas colindantes.

Schreckenberg llama, respectivamente, «agresivo» y «defensivo» a esos dos estilos de conducción. «Los conductores agresivos se aproximan mucho al vehículo que les precede, con lo que se ven obligados a frenar con frecuencia, o cambian de carril repentinamente y obligan a que sean otros los que frenen. Los defensivos tienden a mantener una distancia de seguridad con el vehículo precedente», explica Schreckenberg.

Otra de las mejoras clave introducidas en la última versión es la de no permitir frenazos instantáneos, con deceleración infinita, sino que las reducciones de velocidad son graduales. Cuando el modelo se pone en marcha, los vehículos virtuales que por él circulan aceleran o frenan, pues, de una forma realista. Además, se hace que los conductores anticipen su reacción a las condiciones de su entorno. Así, si uno observa que el vehículo que le precede tiene sitio libre por delante de él, acelerará previendo que el conductor del vehículo que le precede también lo va a hacer. Habría que saber si el modelo de la Universidad de Duisburg-Essen contempla la circunstancia tan frecuente en nuestras vías de que los vehículos que circulan por los carriles centrales o izquierdo vayan más lentos que los que circulan por el carril de la derecha.

El equipo de Duisburg-Essen ha simulado, por ejemplo, una carretera de un solo carril en cuesta que tiene un semáforo. Según se va incrementando la densidad de vehículos virtuales en el sistema, los tres estados del tráfico anteriormente mencionados se reproducen con fidelidad, generando el paso de un flujo sincronizado (caravana) a un atasco creciente (el efecto «pellizco») en el que los automóviles que entran en la saturada vía generan olas de coches parados o en circulación lenta a lo largo de la vía. Se produce ese inexplicable fenómeno de vehículos parados que luego se ponen en marcha lenta durante un rato para volver a pararse un par de kilómetros más allá y así sucesivamente, lo que se transmite a toda la vía.

Científicos de otras universidades consideran meritoria la inclusión del comportamiento del conductor en el funcionamiento del modelo, pero advierten de que es una simplificación excesiva de la conducta.

Lo que los investigadores alemanes no esperaban es que el éxito de su modelo, accesible por Internet ( www.autobahn.nrw.de ), va camino de convertirse en su propia perdición. Se reciben a diario 300.000 accesos de personas que quieren saber la previsión de atascos para eludirlos trazándose otro itinerario, lo que está alterando de manera importante las estadísticas de tráfico.

Una de las alternativas para sortear este problema imprevisto es no dar una información tan precisa como hasta ahora, para que no todos los conductores se encaminen hacia las vías más despejadas.


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Pàgina Digital

Video: Una campaña impactante para no conducir ebrio

Impactante campaña de tráfico grabada en un baño de un pub del norte de Londres. Una acción totalmente de infarto para concienciar sobre el peligro de conducir bajo los efectos del alcohol. Mira…

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Mi Brújula

Google Maps ya incluye reportes de tráfico en tiempo real

Google compró Waze, una aplicación israelí, este año por 966 millones de dólares.

Google adquirió Waze para hacer lo obvio, mejorar su aplicación de Mapas. Este martes lo ha hecho efectivo y ha actualizado sus aplicaciones para Android e iOS con los reportes e incidencias del tráfico en tiempo real. 

Gracias a Waze los usuarios pueden ver eventos como accidentes, los atascos, algún coche que bloquea el tráfico por una avería o el cierre de vía, todo esto en tiempo real, y así mejorar la circulación. 

Los reportes (realizados por ciudadanos) se utilizan para alertar a otros conductores que vayan a hacer esa ruta. Según explican desde Google, la actualización y funciones de Waze en Google Maps está disponible para los usuarios en Argentina, Brasil, Chile, Colombia, Ecuador, Francia, Alemania, México, Panamá, Perú, Suiza, Reino Unido y Estados Unidos. Después se incorporarán más países. España tendrá que esperar.

Sin embargo, esto no quiere decir que Google Maps se vaya a fusionar por completo con Waze. Google también ha anunciado que la aplicación Waze se va a actualizar en Android e iOS, y ahora los usuarios podrán hacer búsquedas a través de Google Search y obtener el Street View, según explican en el Blog de Google.

Desde TechCrunch (que ya han probado la actualización) apuntan que un usuario de Google Maps como tal puede solo ver los reportes de incidencias más no reportarlas. Para poder hacer esto es necesario tener la aplicación Waze.

 

Tomado de:

 

ABC (España)

El Tiempo

Girobuses: cuando recargaban autobuses "dándoles cuerda"

Hay muchas formas de almacenar energía, aunque la más común es en forma química o electroquímica. Son las usadas en el combustible de los vehículos de combustión interna o en las baterías del móvil, por ejemplo. Otros tipos de almacenamiento son la energía potencial (en centrales hidroeléctricas), energía elástica (los muelles de un reloj de cuerda), etc.

A lo largo de la historia ha habido alternativas de lo más curiosas para intentar mover nuestros vehículos de forma económica y sostenible explotando distintas fuentes de energía, como en el ejemplo que os traigo hoy: autobuses que andan con energía cinética guardada en un volante de inercia.

¿Qué es un volante de inercia? Es tan simple como una rueda diseñada para girar con el mínimo rozamiento posible. El tipo de energía que almacena es del tipo cinético: se recarga empujándola de alguna forma para que gire cada vez más rápido. Como la energía cinética rotacional es:

se ve que a mayor velocidad (ω) mayor la energía almacenada. El otro parámetro (I_x) depende de la forma física que tenga el volante.

Uno de los diseños más fáciles de entender consiste en un motor eléctrico acoplado al disco del volante de inercia. Aplicando electricidad se recarga el volante al hacerlo girar cada vez más rápido. Al desconectar la alimentación, el mismo motor puede actuar de generador y vuelve a convertir el movimiento del volante en corriente eléctrica, frenando más al disco cuanta más corriente se extraiga.

Os dejo un vídeo de un sistema inercial casero que demuestra este concepto, reutilizando un motor (brushless) de un ventilador de PC. Primero se aplica tensión para almacenar la energía y luego se extrae para dar alimentación a un LED:

 En la práctica, el límite de este tipo de "baterías cinéticas" está limitado por cuestiones de seguridad por un lado (¿te fiarías de llevar en tu coche un pesado disco girando a alta velocidad?) y por tiempo de almacenamiento, ya que cualquier rozamiento por pequeño que sea va disipando la valiosa energía en inútil calor.

Prototipos desarollados por la NASA han alcanzado 41.000rpm (es decir, ¡unas 683 vueltas por segundo!), pero incluso con suspensión magnética del rotor para limitar el rozamiento dentro de un compartimento al vacío, a las pocas horas se acaba disipando gran parte de la energía en forma de calor. En un vehículo real se tendría el inconveniente adicional de que el movimiento provocaría un rozamiento extra, debido al efecto giroscópico.




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Ciencia Explicada

Video: TF-X: Coche volador de despegue vertical

Tal vez no los veamos ni en la calle ni en el cielo aún, pero eso no quiere decir que los coches voladores no se encuentran en desarrollo. Existen algunas iniciativas que llevan varios años cocinándose, como el caso del coche Transition, en fase de prototipos desde el año 2006. La empresa que lo desarrolla, conocida como Terrafugia, ha anunciado el domingo pasado que comenzará estudios para evaluar la posibilidad de un coche volador híbrido, con capacidad de despegue vertical y espacio para llevar a cuatro personas, con el nombre de TF-X.

La semana pasada le dediqué un par de horas a Blade Runner. De nuevo. Y eso me llevó a buscar imágenes sobre los coches voladores (Spinners) que aparecen en la película. De nuevo. Aunque a todos nos encantaría ver de cerca un coche volador en acción, lo cierto es que tiene que ser un coche volador práctico. La ciencia ficción no tiene mayores dificultades en hacer pasar por práctico a casi cualquier diseño, sin embargo, en la vida real hay que obedecer otras reglas. Tomemos por ejemplo el caso de Terrafugia. En NeoTeo hablamos de su coche volador Transition en marzo de 2008, pero su desarrollo se remonta a 2006. A pesar de la constante comunicación con la FAA estadounidense y de varias excepciones otorgadas, sólo se hicieron tres Transition hasta ahora, y los tres son considerados como prototipos.

 

Sí, por ahora, sólo renders

Claro que, eso no detiene a Terrafugia, y ya está mirando más allá del Transition. Su nuevo proyecto apunta a un coche volador con capacidad para cuatro personas, un sistema de despegue y aterrizaje vertical (VTOL), y como si fuera poco, tecnología híbrida para reducir su dependencia de combustibles fósiles. El coche se llama TF-X, y en cuanto a sus detalles técnicos adicionales, bueno... no hay ninguno más allá de sus controles “fly-by-wire” y otros sistemas inteligentes para hacer más seguro y estable al vehículo. En realidad, Terrafugia intentará determinar a través de una serie de estudios qué tan viable es un diseño como el del TF-X. Al tratarse de un vehículo híbrido se deben tener en cuenta otros factores, desde la autonomía hasta el propio peso de las baterías.

 

 ¿Podrá Terrafugia hacer algo como el TF-X luego de lo aprendido con el Transition?

La empresa ha dicho que su coche volador Transition servirá como “prueba de proceso”, luego de la enorme cantidad de desafíos técnicos, legales y comerciales que ha tenido que atravesar. De todas maneras, habrá que esperar. El propio Transition aún requiere de certificaciones adicionales, y tampoco hay fecha para su comercialización, aunque su precio estimado es de unos 279 mil dólares, un número no tan alejado del que se ha anunciado para otro proyecto muy interesante como es el PAL-V. ¿Tal vez compita con el TF-X en un mercado futuro? Nos encantará ver eso.

Fuente:

NeoTeo

¿Son los autos eléctricos más ecológicos?

Los gobiernos ven los autos eléctricos como una parte importante de sus planes para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en la atmósfera y su impacto en el calentamiento global.

Sin embargo, algunos científicos cuestionan que este tipo de vehículos sean tan ecológicos como se los pinta.

Un reciente estudio llevado a cabo por científicos noruegos descubrió que en algunas circunstancias los autos eléctricos pueden tener un impacto incluso mayor en el calentamiento global que un vehículo convencional.

Baterías de litio

Gillaume Majeau-Bettez, uno de los autores de este trabajo en la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología, admite que quedó sorprendido y defraudado con los resultados.

"El auto eléctrico tiene un gran potencial para mejorar, pero lo que al final lo conducirá al éxito o al fracaso desde un punto de vista ambiental es cuán limpia es nuestra red eléctrica, tanto para la electricidad que usas para conducir tu auto como para la que se usa para producir el auto", explica.

Para hacer el estudio, los investigadores analizaron el impacto que la producción y funcionamiento de los autos eléctricos tiene en el calentamiento global, tras circular 150.000 km. Luego compararon estos datos con la producción y funcionamiento de los autos convencionales.

Uno de sus hallazgos fue que la enegía empleada para fabricar masivamente los vehículos eléctricos suponía que algunos autos tenían el doble de impacto sobre el calentamiento global que los convencionales.

Esto, dicen, se debe principalmente a la energía y los materiales necesarios para fabricar las baterías de iones de litio.

Electricidad más contaminante

El alto costo del gas incrementó el volumen de energía producido con carbón, más contaminante. 

Sin embargo, aseguran que todo depende de cómo se genera la electricidad en el país donde se conduce el auto. Incluso puede depender de a qué hora del día se cargan las baterías, porque la electricidad nocturna es menos dependiente del carbón.

En 2012, en países como Reino Unido, la generación eléctrica a partir de carbón aumentó en un 40%, debido al incremento de precios del gas usado también para generar energía.

La electricidad a partir de carbón, que es la forma más contaminante de producir energía, reduce drásticamente las ventajas de los autos eléctricos. Por ejemplo, como China genera casi toda su energía con carbón, el análisis de los autos eléctricos en el gigante asiático mostró que eran muchísimo más contaminantes que los autos a gasolina.

No obstante, en países como Noruega, donde gran parte de la energía es producida por centrales hidroeléctricas, los autos eléctricos tuvieron menos impacto ambiental que los normales.

"Para la media de generación eléctrica en Europa, si usas un auto por 150.000 km puedes esperar una mejora de un 25% (en impacto global) respecto a un vehículo con gasolina", apunta.

El debate

Algunos acusan a las petroleras de financiar informes que desprestigian al auto eléctrico frente al de gasolina.

Estos resultados les añaden un dilema más a todos aquellos consumidores que evalúan si cambiarse o no a los autos eléctricos.

Aparte de cuestionamientos sobre su conducción o si uno podrá alcanzar su destino sin tener que cambiar batería, los beneficios ambientales no están siempre del todo claros.

Cierto es que algunas investigaciones deben mirarse con más detenimiento, ya que algunas empresas petroleras han sido acusadas de financiar reportes seudocientíficos para desprestigiar a los autos eléctricos.

Aunque el estudio noruego ha sido criticado por algunos, alegando que existen vínculos entre la universidad y la petrolera Statoil, el equipo detrás de la investigación insiste en que ningún dinero procedente de la firma se usó para financiar el trabajo.

Además, los científicos publicaron en internet los datos del estudio.

"Queremos que la gente elija con los ojos abiertos, conociendo las ventajas, dice Majeau-Bettez. "Se han dado gran cantidad de malinterpretaciones a ambos lados del debate. No existe nada que sea cero emisiones, ya sea un vehículo o un edificio".

"Todo tiene emisiones, pero a veces se dan lejos del usuario".

Fuente:

BBC Tecnología

 Lea en los archivos de "Conocer Ciencia":

¿Qué es una electrolinera?

Autos eléctricos ¿La solución a la contaminación en China?

La amenaza ambiental de los autos eléctricos

El automóvil que usa agua como "combustible" ¿Cómo funciona?

Seguramente ya ha llegado a muchos de vosotros la noticia de una empresa israelí que ha desarrollado un sistema de baterías que funciona con agua y aire. La empresa es Phinergy, radicada en Israel, y a partir de una demostración a un periodista de la cadena Bloomberg la noticia ha empezado a correr por los medios de comunicación y las redes sociales.

En el vídeo se explica como el coche funciona con una batería de litio, que se puede recarga en un enchufe normal, pero que a su vez esta alimentada por la batería de metal-aire. Visto así podríamos imaginarnos que estamos ante un coche eléctrico con extensor de autonomía, como el Ampera, solo que en este caso el extensor es otra batería, nada de petroleo, nada de emisiones. Aseguran que esta batería permite recorrer 1600 kilómetros y solo necesitan de agua. Correcto. Pero no es tan ideal como parece. ¿Dónde está el truco?

El truco esta en lo que no se dice y en como se explican las cosas. Veamos, la compañía asegura que "con esta batería se puede recorrer 1600 kilómetros solo recargando agua". Pero también podría decirlo de este otro modo; "con esta batería sólo se pueden recorrer 1600 kilómetros y tendremos que recargar de vez en cuando agua". ¿ Notáis la diferencia? Igual explicando la tecnología de las baterías de Phinergy se entiende un poco mejor.

Se trata de baterías de metal-aire que obtienen su energía a partir de la oxidación del metal. Estas baterías no son nada nuevo, se conocen desde Edison y han sido utilizadas por ejércitos en el pasado debido a su bajo peso y gran capacidad. Las que usan en el prototipo del vídeo son de aluminio. El aluminio se oxida formando hidróxido de aluminio y generando la corriente. El agua es necesaria para la reacción:

4Al + 3O₂ + 6H₂O → 4Al(OH)₃

Pero esta reacción no es reversible. El ánodo de aluminio se va disolviendo y formado depósitos de óxido. Phinergy dice haber mejorado el sistema con una membrana que maximiza la utilización del metal, consiguiendo hasta 32 kilómetros por cada placa de medio kilo. Con 50 placas, 25 kilos, podremos recorrer 1600 kilómetros.

Hay estudios que otorgan a las baterías de aluminio-aire tiene una energía específica de 1300 Wh/kg, unas 10 veces más que las de ion-litio, pero en este cálculo no se tiene en cuenta el peso del agua, lo cual se dice que rebaja la energía especifica a unos 470 Wh/kg en los usos que han recibido estas baterías en el pasado.

En el prototipo israelí el agua se recarga cada "unos cientos de millas", lo que quiere decir que aproximadamente cada 300 kilómetros hay que parar y recargar. A efectos prácticos ésta es la autonomía real de este coche, 300 kilómetros.

Aun así no está mal, solo paramos para recargar agua, que es barata, y tal vez con un deposito de agua podríamos aprovechar más la batería. Pero entonces llegaríamos a los 1600 kilómetros y tendríamos que cambiar todas las placas de aluminio, o probablemente sería más práctico cambiar toda la batería. Solo el precio del aluminio sería unos 75 euros.

Otro problema puede ser el volumen necesario para una batería así una vez integrada en el coche. Como vemos en el vídeo la rudimentaria batería ocupa todo el maletero y aun carece de una estructura segura y un sistema de acondicionamiento.

Por último, la huella ecológica. Sabemos que fabricar baterías de litio y transportarlas no es trivial. A pesar de que los coches eléctricos no emiten gases todos estos procesos suponen un gasto energético que va asociado a una contaminación. Pero una batería de ion-litio tiene una vida estimada de 1000 ciclos y recorrerá muchos más de 100 000 km antes de ser cambiada. La de aluminio solo sirve para 1600 km.

 
La esperanza que nos queda es que Phinergy dice estar trabajando en una batería de Zinc-aire que se puede recargar enchufándola a la corriente eléctrica, lo cual ya se está estudiando por otros grupos y si no es en coches puede ser útil para redes energéticas inteligentes o para mover vehículos más voluminosos.

Fuente:

Foro Coches Eléctricos