Científicos crean balas de luz, que podrían reemplazar al láser

En esta nueva forma, la luz podría viajar por distancias y tiempos mucho mayores sin disiparse, lo que abre el camino a nuevas y mejores tecnologías

La cantidad de aplicaciones que tienen los láser son sorprendentes: son utilizados en tratamientos quirúrgicos, en la fabricación y corte de metales y tecnologías, como elemento guía en excavaciones y armamento militar y como medio de transmisión de información entre otras, pero tienen un defecto: el paso del tiempo y el aumento de la distancia los debilita hasta disiparlos.

Pero los científicos P. Panagiotopoulos, D.G. Papazoglou, A. Couairon y S. Tzortzakis, quienes trabajan en distintas instituciones griegas y francesas, lograron crear “balas láser”, las cuales pueden desplazarse distancias y tiempos mucho más largos que los haces de luz actuales. Es más, el control de estas “balas láser” es tan eficiente que pueden ser utilizados como medio de transporte de cantidades de información mucho más grandes que los métodos actuales, con lo cual se podría generar una nueva revolución óptica.

Estas “balas láser” son en realidad llamadas “discos Airy” (por el astrónomo George Biddell Airy, quien describió la curvatura de la luz del arcoíris), los cuales salen de la fuente original y se curvan en el aire tomando una forma parabólica muy similar a la de una bala. Después de disparadas, estas “balas láser” mantienen una intensidad estable a lo largo de su viaje por el espacio, independiente que la fuente original cambie la intensidad o potencia de luz.

De hecho la compresión del disco de airy produce un alto nivel de intensidad de luz, mucho mayor a la de los actuales láseres, lo que permitiría mejorar significativamente cada una de las tecnologías que hoy en día necesitan de la luz.

¿Cómo se traduce en aplicación? Bueno, podría ser un medio ideal para continuar avanzando en teletransportación y computación cuántica, ya que la manipulación de qubits sería mucho más simple. Podría mejorar todo tipo de aplicaciones ópticas, y comunicaciones (en la tierra y en el espacio). Podrían utilizarse estas “balas láser” para atacar regiones específicas del cuerpo humano en procedimientos médicos y quirúrgicos que hoy son muy complejos, y en sí, en prácticamente todas las tecnologías que utilizamos hoy en día.

Pero también podría combinarse con otro avance desarrollado hace algún tiempo, la "materia de luz", ¿sería posible transformar estas balas láser en materia solida? la idea es increíblemente interesante.

Link: Phys.org

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FayerWayer

¿Por qué una bala gira cuando la disparan?

Ya sé que en la imagen no se aprecia, pero las armas hacen girar las balas cuando las disparan.

¿Y por qué?

Pues así, a botepronto, porque una bala vuela más lejos y más certeramente si lo hace girando.

Se podría argumentar que la distancia que alcanza el proyectil dependerá de la cantidad de energía adquirida por el proyectil por la explosión provocada por el disparo. Pero el caso es que la bala encuentra resistencia al movimiento en su trayecto: resistencia del aire, del agua…

Veamos un poco de historia.

Las primeras balas eran redondas bolas de plomo y su esférica forma hacía perder rápidamente la velocidad por el rozamiento con el aire. Alrededor de 1825 se desarrollaron balas de forma cilindroconoidal, mucho más aerodinámicas y que mantenían mucho mejor su velocidad de vuelo.

Pero presentaban un problema: su forma alargada provocaba que cualquier pequeña irregularidad en su superficie pudiera atrapar aire, de manera que su trayectoria se desviara ligeramente y su morro no apuntase hacia adelante. Este desequilibrio provocaba un aumento de la resistencia en el morro, un temblor o tambaleo y, en definitiva, una sensible disminución del alcance y la precisión.

Por ello se diseñan los cañones de las armas con unas ranuras en espiral. Los gases de la explosión circulan por ellos imprimiendo giro a la bala disparada. Y si la bala gira adecuadamente alrededor de su eje mientras vuela, el efecto de las imperfecciones se obvia y la velocidad y precisión aumentan notablemente.

Las balas han aumentado ahora su impulso. No solamente tienen impulso en el sentido del avance (momento de inercia), también tienen un impulso rotacional por el giro (momento angular).

Cuando la bala se tropiece con su objetivo, tanto el impulso lineal como el rotacional se transferirán al blanco, causando un mayor daño.

Nota sabionda: Las balas modernas están recubiertas de cobre porque las armas modernas las disparan a velocidades tan altas que el plomo se derretiría por la fricción con el aire.

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Saber Curioso

¿A qué profundidad se frena una bala?

Todos lo hemos visto en muchas películas: el héroe de turno se zambulle en el agua y los malos malosos se dedican a dispararle desde la orilla. El héroe bucea rodeado de una lluvia de balas.

¿Peligroso? Ciertamente, per no tanto como a primera vista parece.

Las armas de fuego han sido diseñadas para dispararse al aire libre y no bajo el agua. En el medio acuático funcionan mal principalmente por tres razones:

-el agua es mucho más densa y ofrece mayor resistencia al movimiento.

-los cañones de las armas de fuego dotan de giro al proyectil y este giro aumenta el rozamiento y facilita el frenado.

-el diseño de las balas está determinado por el medio aéreo.

Una vez puntualizado esto… ¿a qué profundidad debe bucear nuestro héroe para que las balas no sean letales?

Para conocer este dato se ha de considerar el calibre del proyectil, la densidad del agua y el coeficiente de frenado, pero de manera general se puede decir que una bala común disparada con un arma ligera (una 9mm por ejemplo) deja de ser letal a una profundidad entre 2,5 y 3 metros.

Esto teniendo en cuenta que la bala penetrara en el agua según una trayectoria perpendicular a la superficie. Pero cuando los malos disparan desde un muelle o un embarcadero, la trayectoria no es perpendicular, sino que forma un ángulo de unos 20º, o puede que 30º.

Es decir, que entrando en diagonal y para llegar a la misma profundidad, el camino a recorrer por el proyectil es mucho mayor. Un cálculo trigonométrico concluye que zambulléndose a un metro de profundidad, las balas dejan de amenazar la vida de nuestro héroe.

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Saber Curioso

¿Cómo funcionan los chalecos antibalas?

Las prendas antibalas utilizan capas de materiales como acero, cerámica y titanio para dispersar la energía del proyectil.

Los chalecos antibalas están diseñados para dispersar la energía del proyectil y deformarlo para minimizar la contusión.

Se componen de una armadura hecha de capas de acero reforzado, que es resistente y efectiva pero también pesada e incómoda.

Sin embargo, algunas municiones pueden incluso penetrar el acero y requieren otros materiales.

Los chalecos más novedosos emplean compuestos resistentes y ligeros de cerámica y titanio superpuestos.

Las protecciones de materiales blandos no son tan resistentes pero son más ligeras y pueden utilizarse con mayor discreción.

Están hechas con hebras entrelazadas de fibra sintética Kevlar.

Como en el caso de los chalecos antibalas tradicionales, las capas de este material deforman la bala y dispersan su energía.


Fuente:

BBC Ciencia