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4 de diciembre de 2018

El cerebro quema en un día las mismas calorías que correr media hora. Entonces, ¿pensar mucho adelgaza?

¿Quema lo mismo hacer las cuentas del mes que una ecuación de tercer grado? ¿Y cuánto influye el tamaño del cerebro?


Pensar cansa, y quien lo niegue es que no se ha pasado largas jornadas trabajando delante de un ordenador, ni ha estado estudiando durante horas ni planificando los pormenores de la reforma de su casa. ¿Cómo va a ser igual de agotador pensar sin prácticamente moverse del sitio que machacarse media hora en la elíptica, que una carrera de 30 minutos a una velocidad de 8,5 km/h o que estar casi una hora en la pista de baile dándolo todo? Pues no será igual de cansado, pero se queman las mismas calorías (tomando como referencia un adulto con un cerebro de peso medio, unos 1.400 gramos, y unos 70 kilos).

"El cerebro humano representa, aproximadamente, el 2% del peso corporal, y consume un 20% del oxígeno y de la glucosa del organismo", indica Javier DeFelipe, profesor de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). "En estado basal, el cerebro puede consumir unas 350 calorías en 24 horas, esto es, un 20% de lo que solemos gastar al día", añade Ignacio Morón, profesor de la Universidad de Granada e investigador del Centro de Investigación Mente, Cerebro y Comportamiento (CIMCYC), un gasto calórico que es equiparable al de las actividades físicas señaladas anteriormente, según las tablas que maneja la Universidad de Harvard.

Todos los procesos fisiológicos precisan energía, aunque "el cerebro es el órgano que más energía consume", destaca DeFelipe, y además está continuamente funcionando, incluso durante la noche, lo que justifica su gran gasto energético. En el cerebro, "se presume que la materia gris [donde se encuentran los núcleos neuronales] consume más energía que la materia blanca [cuya función principal es la de transmitir la información]", explica Morón, "y esto se debe, entre otros factores, a la gran cantidad de sinapsis y mitocondrias de la materia gris, junto al hecho de que la materia blanca es, por diseño, más eficiente y económica".

Ahora bien, el consumo energético cerebral es variable. "Cuando está en modo normal, como cuando vamos caminando por la calle pensando en nuestra cosas, quizá el consumo sea menor, en el sentido de que ninguna zona del cerebro se activa más que otras", ilustra el científico del CSIC. Pero, si de repente comenzamos a resolver un problema, se activa una región concreta y pasa a gastar más combustible. Es como un coche que está al ralentí y cuando se pone en marcha dispara el consumo de combustible. El gasto energético del cerebro se mide por la cantidad de riego sanguíneo cerebral (oxígeno en sangre) y utilizando resonancia magnética funcional y espectroscopia por resonancia magnética.

El artículo completo en: El País (España)

11 de octubre de 2018

Lambayeque (Perú): universitarios crean prototipo de gorra solar para recargar celular

En la visera cuenta con pequeños paneles para absorber la luz y producir energía.


Estudiantes de la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo (UNPRG) de Lambayeque presentaron el prototipo de una gorra solar, en cuya visera tiene un panel solar con celdas fotovoltaicas que es capaz de producir energía, a partir de la luz del sol, para recargar un celular.

El Proyecto de Energía Solar Gor-Volste está dirigido a agricultores que en sus terrenos quedan incomunicados por la descarga de la batería de su celular y con esta gorra solar podrán recargar su equipo; también cuenta con focos led de alta eficiencia.

Además, los universitarios están en proceso de fabricación de un prototipo de gorra solar a la que se le colocará dispositivos Bluetooth, para escuchar música y responder llamadas.
El rector de la UNPRG, Jorge Oliva Núñez, manifestó que cuatro jóvenes investigadores de esta casa de estudios crearon ambos prototipos de gorras solares.

“La visera con panel solar tiene un tiempo de vida útil de entre 20 a 25 años, si es conservada adecuadamente, sin ser rayada”, comentó.

Posee dos puntos de conexión para el uso de cable y también entrada USB. "La gorra se puede utilizar también bajo sombra y su tiempo de carga es de tres horas y media; si el día está más soleado, carga más rápido. Se trata de un producto todo terreno", destacó.

En la parte posterior, la gorra solar cuenta con una batería de iones de litio, de una reconocida empresa japonesa, que tiene de 12 a 14 años de tiempo de vida. 

9 de octubre de 2018

Cambio climático: 5 cosas que puedes hacer para evitar el calentamiento global

Estos son algunos de los cambios cotidianos que puedes hacer en este momento para ayudar a evitar una "catástrofe" como resultado del calentamiento global.

1. Utilizar el transporte público

Caminar o andar en bicicleta o usar el transporte público, en lugar del carro reducirá las emisiones de carbono.

Y, también, te mantendrá en forma.

"Podemos elegir la forma en que nos movemos en las ciudades y, si no tienes acceso al transporte público, asegúrate de elegir políticos que ofrezcan opciones para eso", afirma Debra Roberts, copresidenta del IPCC.

Si es absolutamente necesario, usa un vehículo eléctrico y elije el tren en lugar del avión para tus viajes.

Da un paso más allá cancelando tus viaje de negocios y utilizando, en cambio, las videoconferencias.

2. Ahorra energía

Pon la ropa húmeda al sol en lugar de utilizar secadoras y trata de ahorrar al máximo electricidad. 

Usa temperaturas más altas para enfriar las habitaciones o más bajas para calentarlas.

Aísla el techo de tu casa para evitar la pérdida de calor durante los inviernos.

Apaga y desenchufa tus aparatos electrodomésticos cuando no estén en uso.

Y la próxima vez que salgas a comprar un equipo, asegúrate de verificar que haga un uso eficiente de la energía. 

También puedes adoptar una fuente de energía renovable para algunas de las necesidades de tu hogar, como los calentadores solares de agua.

3. Trata de consumir menos carne

La producción de carne roja lleva a un número significativamente mayor de emisiones de gases de efecto invernadero que la de pollo, frutas, verduras y cereales.

En la cumbre del clima de París, 119 naciones se comprometieron a reducir las emisiones agrícolas en este sentido, sin embargo, no hubo ninguna indicación de cómo hacerlo.

Tú, en cambio, puedes contribuir a ello.

Come menos carne y trata de consumir más verduras y frutas.

Si esto te parece demasiado, considera tener al menos un día sin carne cada semana.

También vale la pena reducir el consumo de productos lácteos ya que conllevan emisiones de efecto invernadero como resultado de la producción y el transporte.

Opta por comprar más alimentos de temporada de origen local (¡y tira menos basura!).

4. Reducir y reutilizar... incluso el agua

Nos han hablado de los beneficios del reciclaje una y otra vez a lo largo de nuestras vidas.
Pero lo cierto es que el transporte y procesamiento de los materiales para el reciclaje también conlleva la emisión de dióxido de carbono.

Lo mismo ocurre con el agua.

"Una alternativa es la recolección de agua de lluvia", asegura Aromar Revi.

5. Informar y educar a los demás

Entre todos podemos logarlo: reunirnos con nuestros vecinos para compartir alternativas y educarnos mutuamente en cómo establecer una vida comunitaria sostenible es también un paso importante.

Crea "redes compartidas" que puedan ayudar a agrupar recursos, como cortadoras de césped o herramientas de jardín, y lograr así un nivel de vida más ecológico.

"Todos estos cambios, cuando son practicados todos los días por miles de millones de personas, permitirán un desarrollo sostenible casi sin impacto en su bienestar", considera Revi

Por eso, si reduces los desechos que tiras y tratas de reutilizar los materiales que ya usaste, puedes marcar un cambio. 

Tomado de:

BBC Mundo  

28 de septiembre de 2018

Australia da luz verde a la mayor planta termosolar del mundo

El gobierno australiano acaba de aprobar la construcción de la mayor planta termosolar del mundo: un monstruo con una potencia 150 megavatios que será construido en Port Augusta, en Australia Meridional.


Es cierto que, durante los últimos años, la apuesta por las energías renovables está siendo muy potente en Australia. Pero la planta de Port Augusta dista mucho de ser un capricho político: la inversión de 510 millones de dólares está muy por debajo del costo estimado que tendría una nueva central de carbón con una capacidad similar.

La otra energía solar

"La importancia de la generación termosolar reside en su capacidad de proporcionar energía virtualmente a demanda mediante el uso de almacenamiento de energía térmica", explicaba Wasim Saman, de la Universidad de Australia del Sur.

Esto es importante. Las plantas fotovoltaicas convierten la luz solar directamente en energía. El problema es que la energía eléctrica, como el pescado, se conserva mal. Aquí en Xataka seguimos de cerca los avances en baterías, pero la verdad es que nuestra capacidad de almacenar energía con las redes eléctricas actuales es muy limitada.

Ahí es donde las plantas solares térmicas pueden marcar la diferencia. Estas plantas usan espejos para concentrar la luz en un sistema de calefacción. Gracias al calor almacenado en el sistema de sal fundida, se calienta agua para generar energía gracias a turbinas de vapor.

Según las previsiones, Port Augusta podrá seguir generando energía ocho horas después de que el sol haya caído. Se busca, a medio plazo, conseguir completar el ciclo diario de tal forma que la producción energética no se vea alterada por la duración de los días.

¿Es energía todo lo que reluce?

Port Augusta no es una innovación en sentido estricto. Ya hay una planta con una tecnología muy similar funcionando en Nevada con una capacidad de 110 megavatios. Y los resultados han sido muy buenos: "Esta es una forma sustancial más económica de almacenar energía que el uso de baterías", dicen los expertos.

Es rigurosamente cierto que presentan mejoras con respecto a las baterías u otros sistemas de almacenamiento eléctrico. Pero no tienen todo de su lado: solo pueden almacenar calor. Sus sistemas de almacenamiento no se pueden usar para almacenar, por ejemplo, el excedente eólico. 

¿Tiene sentido hacer grandes inversiones en sistemas de acumulación de energía que no podemos aprovechar del todo bien? Más aún cuando las energías renovables ya representan más del 40% de electricidad en el sur de Australia.

Nos encontramos ante una carrera histórica en la que las tecnologías renovables compiten para conseguir llevarse la mayor cantidad posible de inversiones. Esas inversiones serán fundamentales en el desarrollo de la tecnología del futuro. Pero una cosa está clara: las energías renovables están imparables.

Tomado de: Xataka

22 de agosto de 2018

Biobaterías: las pilas que utilizan papel y bacterias para generar energía


Papel + bacterias= energía

Así podría resumirse la fórmula revolucionaria de una nueva tecnología, "barata y renovable", presentada esta semana en la 256ª Reunión y Exposición Nacional de la Sociedad Química de Estados Unidos.

Se trata de baterías hechas de papel y alimentada por microorganismos que, según sus creadores, podrían ser utilizadas para suplir energía en áreas remotas del mundo o en regiones con recursos limitados donde artículos cotidianos como enchufes eléctricos son un lujo.

Entre sus elementos más llamativos también se encuentra que las baterías solo se activan cuando entran en contacto con agua o saliva y que una tecnología, llamada liofilización, permite su almacenamiento duradero sin que pierdan sus propiedades o se degrade.

El equipo de investigadores de la Universidad de Binghamton, en el estado de Nueva York, que trabaja desde hace años en este campo, explicó durante la conferencia que las pilas de papel se puede usar una sola vez y luego desechar y que, actualmente, tienen una vida útil de cuatro meses.

No obstante, anunciaron que continúan trabajando para mejorar la carga electrónica de la batería (actualmente pueden generar la energía necesaria para alimentar un diodo de luz y una calculadora) y en la supervivencia y el rendimiento de las bacterias, lo que permitiría una vida útil más larga del dispositivo.

"El rendimiento energético también necesita mejorarse aproximadamente 1.000 veces para la mayoría de las aplicaciones prácticas", aseguró en un comunicado de prensa Seokheun Choi, el encargado de la investigación.

De acuerdo con el experto, esto podría lograrse apilando y conectando varias baterías de papel a la vez.

Choi anunció, además, que el equipo ya solicitó la patente para la batería y que está buscando socios en la industria para su comercialización.

Pero ¿cómo funcionan estos dispositivos?

El profesor asistente Seokheun Choi lleva trabajando cinco años en baterías de papel y energía generada por bacterias. 

Los poderes del papel

Desde hace años, los investigadores han desarrollado biosensores desechables a partir del papel, que se utilizan generalmente para el diagnóstico de enfermedades o para la detección de contaminantes en el medio ambiente. 

El funcionamiento de estos dispositivos se basa generalmente en reacciones químicas que provocan un cambio de color, lo que permite conocer la presencia o no de ciertos contaminantes o condiciones de salud.

Sin embargo, la sensibilidad "eléctrica" de estos dispositivos es limitada y se agota muy rápido.

"El papel tiene ventajas únicas como material para biosensores: es económico, desechable, flexible y tiene una gran superficie. Sin embargo, los sensores requieren una fuente de alimentación", explicó Choi en la presentación de sus baterías.

Para superar esta barrera, el equipo de la Universidad Binghamton creó una especie de celdas imprimiendo capas delgadas de metales y otros materiales sobre una superficie de papel. 

Luego, colocaron "exoelectrógenos ", que son un tipo especial de bacteria que puede transferir electrones fuera de sus células. 

Lea el artículo completo en: BBC Mundo

5 de agosto de 2018

Un científico ha calculado matemáticamente la fuerza de Thanos en Avengers: Infinity War

Si has visto Avengers: Infinity War sabrás que Thanos es el villano más bestia que ha aparecido en una producción de Marvel en la gran pantalla. Ahora bien, ¿hasta dónde llegaría esa fuerza? Esto es precisamente lo que ha averiguado un científico de la Universidad Northeastern, y es bastante impresionante.


El hombre que se embarcó en el proyecto fue Steven Cranford, profesor de ingeniería de la universidad, quién calculó hasta dónde llegaría la fuerza de Thanos. Para llegar a ese calculo el investigador realizó modelos moleculares reales del cubo ficticio Teseracto. Su trabajo se acaba de publicar (y revisar) en Extreme Mechanics Letters.

Para los profanos, el Teseracto en el mundo de Marvel es una gema en forma de cubo de un poder incomparable que una vez perteneció a Odín, una brillante caja azul que Thanos aplasta como si nada. Cranford, un aficionado a las películas de Marvel y científico de los materiales, vio en la escena una fórmula perfecta para adivinar la fuerza real del personaje.

Cuando Thanos demolió el cubo, Cranford activó un programa de dinámica molecular para descubrir cómo sería una caja tetradimensional. Si descifraba la geometría del cubo, podría calcular su fuerza material. Y si conocía la fuerza del cubo, podría calcular lo poderoso que debía ser Thanos para aplastarlo.

Se da la casualidad de que los teseractos no son solo imaginación del universo de Marvel, también existen en las páginas de libros de texto de geometría. De hecho, su definición es la de una figura formada por ocho cubos tridimensionales ubicados en un espacio donde existe un cuarto eje dimensional (considerando al primero longitud, el segundo altura y el tercero profundidad). Básicamente, en un espacio tetradimensional, el teseracto es un cubo de cuatro dimensiones espaciales.

Dicho de otra forma, es algo así como un cubo más pequeño suspendido perfectamente en el centro de un cubo más grande. Utilizando el software de modelado, Cranford comenzó a construir teseractos moleculares, uniendo átomos de carbono a átomos de carbono.


Si deseas leer el artículo mcompleto puedes hacer click AQUÍ.

Pero si deseas la respuesta a la pregunta inicial aquí la tienes:

Conclusión final

El investigador concluyó que exprimir un cubo Teseracto hasta dejarlo en polvo requería una fuerza equivalente a 42.000 toneladas, o la fuerza de agarre combinada de 750.000 hombres promedio de Estados Unidos.

¿El resultado final? Suponiendo una relación proporcional entre la fuerza de agarre y lo que puede levantar un estadounidense promedio, las matemáticas del científico sugieren que Thanos podría arrojar 54 millones de kilogramos, 4.5 millones de kilogramos más que el peso de el Titanic. Una auténtica barbaridad. 

Suerte que el tipo no está entre nosotros.

Fuente:

Gizmodo

31 de julio de 2018

Enel pone en marcha parque eólico de US$165 millones

Wayra I cuenta con una capacidad instalada de más de 132 MW. Se trata del proyecto más grande de su tipo en el país, lo que convierte a Enel en el principal generador de energías renovables del país.



Enel ha puesto en marcha el parque eólico más grande del país actualmente operación (14 de junio de 2018), Wayra I, convirtiéndose así en el principal generador de energías renovables del Perú, con una capacidad instalada de aproximandamente 1,1 GW. 

Wayra I, que es operada por Enel Green Power Perú (EGPP), la subsidiaria de energías renovables de Enel en Perú, está ubicada en Marcona, región Ica. Cuenta con una capacidad instalada de más de 132 MW,  y es el primer parque eólico del Grupo en el país.

Enel invirtió más de 165 millones de dólares en su construcción, en línea con la inversión contemplada en su plan estratégico.

"Con la entrada en servicio de Wayra I, que sigue la puesta en marcha de la planta solar Rubí, Enel Green Power ya ha completado y conectado a la red aproximadamente el 94% de la capacidad adjudicada en la cuarta subasta pública de energías renovables de Perú, cumpliendo con sus compromisos a tiempo y convirtiéndose un líder del sector en el país”, señaló Antonio Cammisecra, responsable de Enel Green Power (EGP), que es la División Global de Energías Renovables del Grupo Enel

"Este es un primer paso en el desarrollo a gran escala de las renovables en Perú", añadió. 
Se prevé que el nuevo parque eólico, el cual se construyó en aproximadamente un año y que comprende 42 aerogeneradores de más de 3 MW cada uno, producirá alrededor de 600 GWh al año, suficiente para evitar la emisión anual de más de 285.000 toneladas de CO2 a la atmósfera.

La energía generada por la planta eólica es entregada al Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN) a través de la subestación Poroma. El proyecto está respaldado por un contrato de suministro eléctrico a 20 años celebrado con el Ministerio de Energía y Minas del Perú.

Desde enero 2018 hasta la fecha, EGP ha conectado a redes alrededor del mundo seis centrales, entre las cuales Wayra I, alcanzando una capacidad renovable instalada de más de 1.000 MW.
EGPP llevó a cabo diversas iniciativas para apoyar a los negocios locales y a las comunidades, incluyendo el monitoreo ambiental por parte de asociaciones e instituciones.

En el lugar de construcción de Wayra I se aplicó el modelo “Sitios de Construcción Sostenible” de Enel, el cual comprende la medición del impacto social y ambiental del proyecto y las acciones para incorporar el uso racional de los recursos. 

En el sitio de construcción de Wayra I se ha utilizado una planta de nanotecnología y libre de CO2 para el tratamiento de aguas residuales, accionada por un pequeño aerogenerador con un sistema de almacenamiento con baterías.

Esta planta innovadora filtra las aguas residuales a través de una serie de membranas cerámicas con nanotecnología patentada por la compañía BioGill, lo cual permite que las bacterias purifiquen el agua de forma natural.

Esta tecnología permitió a EGPP reutilizar aproximadamente 350 metros cúbicos de agua durante los trabajos de construcción del parque eólico, ahorrando este recurso a la par de minimizar el uso de vehículos a motor para la remoción de lodos evitando la emisión de cerca de 1,64 toneladas de CO2.

14 de febrero de 2018

Star Wars: ¿Podría existir de verdad la 'Fuerza'?

¿Existe algo en el campo de la física cuántica que se asemeje a la Fuerza?

La Fuerza "nos rodea y nos penetra, une a la galaxia", decía Obi-Wan Kenobi a Luke Skywalker en la película original de Star Wars.

 Los físicos actuales saben que en realidad existen cuatro fuerzas fundamentales: las dos fuerzas nucleares, la fuerza electromagnética y la fuerza gravitacional. Todas ellas juegan un papel clave en la unión de la materia, desde el más pequeño de los átomos hasta el más grande de los planetas.

Sin embargo, parece que no son estas fuerzas las que estamos buscando. El viejo Ben Kenobi, Yoda y, finalmente, Luke, podían comunicarse telepáticamente a grandes distancias y mover objetos con sus mentes gracias al poder de la Fuerza. ¿Es esto posible?
¿Qué dicen las leyes de la física sobre esto?

La Física de la Fuerza


Para empezar,
la teoría de la relatividad de Einstein pone límites estrictos a la rapidez con la que podemos comunicarnos: el límite de velocidad máximo es la velocidad de la luz. Entonces, si necesitamos enviar un mensaje a Alderaan para advertir a los ciudadanos de un ataque imperial, siempre habrá una demora. No podríamos advertirles a tiempo para una evacuación porque lleva tiempo que la luz viaje para transmitir el mensaje.

Obi-Wan Kenobi no podría haber sentido una perturbación en la Fuerza apenas unos instantes después de que la Estrella de la Muerte destruyera a Alderaan. ¿O sí? ¿Qué dice la física cuántica sobre la información transferida a grandes distancias?

Lamentablemente no podemos romper el límite de velocidad de Einstein, ni aunque poseyéramos el Halcón Milenario. Sin embargo, a través de un truco de mecánica cuántica, puedes unir dos partículas de una manera especial, separarlas y luego observar los efectos de una sobre la otra a grandes distancias. Es lo que se conoce como enredo cuántico, colocando dos objetos en el mismo estado cuántico entrelazado. Y los experimentos de física modernos con partículas de luz han demostrado que el entrelazamiento es real: las partículas se pueden conectar a grandes distancias.

Como curiosidad, en la época en la que George Lucas escribía el guión original de Star Wars, (finales de 1960, principios de 1970), científicos propusieron que el enredo cuántico era una "fuerza" que nos unía a todos.

Esto llevó a la idea de que todos estamos enlazados de alguna manera, y que realmente hay una conexión entre cada ser vivo en la galaxia. Pero... hay una trampa. Los efectos del enredo cuántico tienden a ser muy pequeños para los objetos cotidianos. A no ser que nos introduzcamos en el campo de la superconductividad.

Estos nuevos fenómenos, como un superconductor que flota sobre un imán en el efecto Meissner, provienen de enredos cuánticos macroscópicos de electrones o de una "fuerza" espeluznante que actúa a grandes distancias. La "Fuerza" del enredo cuántico realmente despierta en estos nuevos "materiales cuánticos".

Por ello, podríamos concluir que hay algo de verdad en la idea detrás de "La Fuerza", desde cierto punto de vista.

El enredo cuántico juega un papel fundamental en la física moderna y es un principio vinculante para la materia y la energía. Sin embargo, el enredo cuántico a gran escala es difícil de lograr, y aún es más difícil de observar en las criaturas vivientes.

Referencia: Quantum entanglement in photosynthetic light-harvesting complexes. Nature Physics 6, 462–467 (2010)


5 de septiembre de 2017

El fuego, ¿es líquido, sólido o gaseoso? Y, ¿por qué es caliente?

Sólido, líquido y gaseoso: esos son los estados de la materia, según nos enseñaron en la escuela. Y luego nos enteramos de que había otros más: plasma, condensados Bose-Einstein, materia degenerada, plasma de quarks-gluones...

A pesar de ello, seguimos teniendo un problema con el fuego, pues no parece entrar en ninguna de esas clasificaciones.

Y es exactamente por eso que ha fascinado a los científicos durante siglos.


Uno de los fascinados fue el físico y químico Michael Faraday (1791-1867), quien descubrió la inducción electromagnética, el diamagnetismo y la electrólisis.

Además de eso, fue el creador de las legendarias Conferencias de Navidad de la Royal Institution de Londres, en 1825, una tradición que aún se mantiene. Su idea era presentarle a los jóvenes las maravillas de la ciencia a través de espectáculos.

El propio Faraday fue uno de los conferencistas en esos primeros tiempos. En 1848, en su exposición más famosa, empezó diciendo: "No hay mejor puerta para entrar al estudio de la filosofía natural que considerando el fenómeno físico de una vela".

Esa conferencia, "La historia química de una vela", es una favorita de los químicos desde entonces, entre ellos a la investigadora forense de incendios Niamh Nic Daeid.

"En mi área, particularmente cuando estamos trabajando en un caso y tenemos que explicar cómo funciona el fuego en un tribunal, lo que tenemos que hacer es explicar en términos muy sencillos la combustión: qué es, cómo ocurre, cómo empiezan los incendios, cómo se desarrollan, etc.", dice la experta a la BBC.

"Cuando recién estaba empezando en el área, un amigo me sugirió que leyera las conferencias de Faraday. Son seis sobre este tema, escritas para niños, así que lo explica de una manera muy sencilla". 

¿Cómo explica Niamh Nic Daeid el misterio del fuego, que no parece ajustarse a ninguno de los estados clásicos de la materia?

"El fuego es una reacción química. Es algo que le sucede a gases en la mayoría de las circunstancias. Y es algo que pasa como resultado del calentamiento de la materia -sólida o líquida- para producir vapores, que luego se encienden al mezclarse con el oxígeno".

Entonces, no es un sólido ni un líquido y es casi un gas, pero no lo es. El fuego es algo que le ocurre al gas.

"Para hacer fuego, tienes que tomar un sólido o un líquido, calentarlo para que se rompan vínculos químicos en el combustible (el sólido o el líquido con el que empezaste) y eso hace que se libere gas. Ese producto gaseoso se mezcla con el oxígeno. Luego introduces una fuente de encendido que produce una llama".

Al prender una vela, "estás viendo química". O, en otras palabras, no es un estado de la materia, sino una reacción.

El artículo completo en:

BBC

2 de mayo de 2016

El accidenteque creó una batería que dura toda una vida

Crear una batería que dure toda una vida parecía difícil de lograr, aunque un grupo de investigadores estadounidenses lo consiguió.

Lo que más llama la atención es que todo fue fruto de un accidente.





Científicos de la Universidad de California, en Irvine, Estados Unidos, estaba buscando una forma de sustituir el litio líquido de las baterías por una opción más sólida y segura (las baterías de litio son extremadamente combustibles y muy sensibles a la temperatura) cuando dieron con esta batería 400 veces más eficiente que las actuales.


Empezaron a experimentar con nanocables de oro recubiertos con un gel de electrolitos y descubrieron que eran increíblemente resistentes. La batería podía seguir trabajando de forma efectiva durante más de 200.000 ciclos de carga.

Durante mucho tiempo, los científicos han experimentado con nanocables para baterías.
Esto se debe a que son miles de veces más delgados que el cabello humano, altamente conductores y cuentan con una superficie amplia para el almacenamiento y transferencia de electrones.

El problema estaba en que estos filamentos son extremadamente frágiles y hasta ahora no aguantaban la presión de carga y descarga.
Pero un día la estudiante de doctorado Mya Le Thai decidió colocar en estos delicados hilos una capa de gel.

"Mya estaba jugueteando y lo cubrió todo con una un fina capa de gel antes de empezar el ciclo", explicó Reginald Penner, consejero de departamento de química la Universidad de California en Irvine.

"Descubrió que tan solo usando este gel (de electrolitos) podía someterlos a ciclos (de carga y descarga) cientos de miles de veces sin que perdiera su capacidades".
Y lo hizo durante tres meses.

"Esto es increíble porque estas cosas típicamente mueren dramáticamente tras 5.000 o 6.000 ciclos, 7.000 como mucho", agregó

Penner le contó a la revista Popular Science que cuando empezaron a probar los dispositivos, se dieron cuenta que no iban a morir.

Los expertos piensan que la efectividad de la batería de Irvine se debe a que la sustancia viscosa plastifica el óxido metálico en la batería y le da flexibilidad, lo que evita el agrietamiento.

"El electrodo revestido mantiene su forma mucho mejor, lo que lo hace una opción más fiable", explicó Thai.

El artículo completo en:

BBC Ciencia

24 de enero de 2016

Freevolt: La tecnología que busca que los dispositivos extraigan energía del aire


Con el Internet de las Cosas nos dirigimos a un mundo lleno de sensores, y ser capaces de alimentarlos sus baterías sin incrementar su tamaño promete ser uno de los grandes retos que tiene por delante el sector. Por eso son muchos los que están buscando nuevas maneras de aumentar la autonomía de los dispositivos, aunque pocas propuestas son tan sorprendentes como la que acaba de ser presentada en Reino Unido.

Se trata de una tecnología llamada Freevolt y que ha sido desarrollada por la empresa de Lord Drayson, empresario y el ex ministro de Ciencia de Reino Unido. Con ella se pretende que los dispositivos del Internet of Things puedan alimentarse sin necesidad de conectarse a la red eléctrica extrayendo la energía del aire, o mejor dicho de las radiofrecuencias que nos encontramos en él.

 

Viviendo del aire

Freevolt nace con la intención de que los dispositivos electrónicos dejen de necesitar una infraestructura externa para alimentar sus baterías. Y todo porque con la tecnología de Drayson aseguran que serán capaces de reciclar las energía de las ondas de radio electromagnéticas de las redes inalámbricas presentes en el aire y obtener energía eléctrica con la que recargarlas.

La puesta en escena de esta nueva tecnología ha tenido lugar en el teatro de lectura de la Royal Institution, también llamado Teatro Faraday por ser donde aquel científico estuvo trabajando en el electromagnetismo hace dos siglos. En la demostración, Lord Drayson primero mostró cuánta energía de radiofrecuencia había en el lugar, y después la utilizó para alimentar un altavoz.

 

También hizo una demostración del CleanSpace, un monitor personal para medir la polución en el aire , el cual es del tamaño de un smartphone y también ha sido creado por Drayson Technologies. Este monitor es el primer producto de consumo creado para utilizar el nuevo sistema de energía para alimentar su batería.

La tecnología detrás de Freevolt ya ha sido patentada por la empresa del ex-ministro británico, y pretende ser una alternativa limpia para que los muchos sensores y dispositivos de la inminente era del Internet de las Cosas puedan alimentarse sin necesidad de enchufarse. Pero primero tendrán que responderse algunas preguntas que quedan en el aire, como por ejemplo hasta qué punto pueden afectar al funcionamiento de las redes móviles de las que se alimenta.

Fuente:

Xakata Ciencia

22 de octubre de 2015

¿Programados para ser vagos?: Descubre porque te cuesta ir al gimnasio

Nuestro cerebro es capaz de encontrar la estrategia para ahorrar energía en cuestión de minutos. En una serie de pruebas con exoesqueletos, los científicos han comprobado la capacidad de nuestro organismo para ahorrar esfuerzos.

Si eres de los que se sube a la cinta del gimnasio y pasa horas caminando para quemar calorías, no te gustará saber que tú cerebro trabaja de manera inconsciente contra ti. Un equipo de investigadores liderados por Jessica Selinger ha comprobado mediante una serie de pruebas que nuestro sistema nervioso es capaz de adaptarse en pocos minutos a nuevas circunstancias para consumir la menor cantidad de energía posible. En otras palabras, dice, los humanos estamos cableados para ser vagos.




El trabajo, publicado en la revista Current Biology, partió de un estudio sistematizado de la forma de desplazarse de los voluntarios. Su intención era conocer no solo cómo nos movemos de un punto A hasta un punto B, sino comprobar cómo reacciona y se adapta nuestro cuerpo ante distintos cambios de las condiciones en tiempo real. Para ello, los autores del estudio utilizaron un exoesqueleto robótico que dificultaba el movimiento oponiendo distintos niveles de resistencia. "Creo que nuestro experimento era como arrojar a alguien en un nuevo mundo con todas las reglas nuevas", asegura Selinger. "Todas las estrategias que ellos hubieran desarrollado a escala evolutiva o de desarrollo son ahora obsoletas en este nuevo mundo".


Los resultados muestran que las personas son capaces de adaptar sus movimientos al rendimiento óptimo para consumir menos energía en cuestión de minutos, incluso con ahorros de energía tan pequeños como el 5%. El hallazgo, aseguran, demuestra que los costes energéticos de nuestros movimientos no son solo el resultado de nuestros movimientos, sino que de hecho juegan un papel fundamental a la hora de darles forma continuamente. "Hemos descubierto que la gente cambia rápidamente la manera en la que camina para ahorrar pequeñas cantidades de energía", asegura Max Donelan, coautor del trabajo. "Esto es completamente congruente con la idea de que la mayoría de nosotros prefiere hacer las cosas con el mínimo esfuerzo", insiste. "Presentamos una base fisiológica de esta vaguería demostrando que incluso con un movimiento tan habitual como caminar, el sistema nervioso monitoriza inconscientemente el uso de la energía y optimiza continuamente los patrones de movimiento para que resulten lo menos costosos posible".

"Sentir y optimizar el uso de energía de forma tan rápida y precisa es una característica impresionante del sistema nervioso", apunta Selinger. "¡Tienes que ser muy listo para ser así de vago!". Los científicos quieren explorar ahora con más detalle el coste energético de determinadas maneras de moverse y conocer cómo resuelve el sistema un problema de optimización tan complejo.

Referencia: Humans Can Continuously Optimize Energetic Cost during Walking (Current Biology)

Tomado de:

Vox Populi


20 de julio de 2015

La evaporación: nueva fuente de energía renovable

Todos los días, en todo el mundo, y casi cada segundo, una fuerza invisible está transportando desde el suelo el agua que hace crecer las nubes. Es la evaporación, una fuente de energía renovable aún sin explorar. Ahora, un grupo de científicos de la Universidad de Columbia (EE UU) ha creado un sistema que permite aprovechar este mecanismo de la naturaleza para generar energía.



La base del sistema se encuentra en las características de unas esporas bacterianas. Según explican los investigadores en un artículo publicado en la revista Nature Communications, estas esporas se hinchan cuando la humedad del entorno se incrementa y encogen cuando vuelve a estar más seco. Esta capacidad, observada por el investigador Ozgur Sahin, ofrece la posibilidad de empujar y tirar de objetos con una concentración energética mayor que otros materiales utilizados para estos menesteres en ingeniería.

Con ese sistema, los autores del trabajo crearon varios aparatos para mostrar la capacidad de su idea para aprovechar la energía de la evaporación. Uno de estos ejemplos es una rueda formada por esporas pegadas a cintas de plástico. La mitad de la rueda se mantiene en un entorno seco, haciendo que las esporas se encojan y las cintas de plástico se curven, provocando un tirón, mientras la otra mitad se sitúa en un entorno húmedo que hace que las esporas se hinchen y las cintas se estiren. Con ese mecanismo de alternancia, como si fuese un músculo que se contrae y se estira, la rueda se mantiene en movimiento. Después, uniendo ese mecanismo a una plataforma con ruedas, es posible crear una especie de automóvil en miniatura.

La idea de los investigadores consiste en perfeccionar el mecanismo para aplicarlo a una escala mayor y poder utilizarlo para producir electricidad en generadores de electricidad flotantes. “La evaporación es una fuerza fundamental de la naturaleza, está por todos lados y es más potente que otras fuerzas como el viento o las olas”, ha afirmado Sahin en una nota de prensa de la Universidad de Columbia.

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El País

15 de julio de 2015

EE.UU. quiere sólo energías renovables en 2050 y ya cuenta con un plan para ello

Estados Unidos ha sido desde hace varios años uno de los principales impulsores del uso de la energía renovable, por ello la proliferación de compañías que se dedican tanto a la fabricación de infraestructura en instalación de sistemas que aprovechan el uso de este tipo de energía tienen bases de operaciones en este país, esto sin mencionar las diversas iniciativas en California respecto a carga de coches eléctricospaneles solares gratuitos y por supuesto las nuevas Tesla Powerwall.
Pero esto no es suficiente y si de verdad se quiere llegar a un punto donde se elimine por completo la dependencia a las energías fósiles es necesario cambiar muchas costumbres, ya que la tecnología existe, ahora sólo falta tener un plan para para ello y en los Estados Unidos ya lo tienen.
Un futuro con energía limpia es técnica y económicamente viable, al menos en los EE.UU.
Mark Z. Jacobson, ingeniero civil y ambiental, actualmente dirige el Programa de Energía y Atmósfera de la Universidad de Stanford y acaba de publicar en Energy & Environmental Science un extenso y completo estudio donde afirma que el futuro bajo energías renovables es posible en los Estados Unidos y con el plan que propone, traza planes de trabajo para que los 50 estados lleguen a este objetivo en el año 2050.



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11 de mayo de 2015

¿Por qué un robot no resiste ni tres horas en la central nuclear de Fukushima?



Imagen captada por un robot del interior de la central de Fukushima. REUTERS

Hace 4 años (el 11 de Marzo de 2011) una central nuclear, montada a orilla de un mar propenso a los terremotos y tsunamis, falló y sus reactores se fundieron, generando radiactividad sin control. Hace una semana se introdujo un pequeño robot en la central para ver si se podía hacer algo con los reactores. El robot falló a las 3 horas de proximidad a uno de ellos.
¿Qué es la radiactividad?
Vivimos en un intervalo de escalas de tiempo, espacio y energía muy suave y tranquilo, en nuestras vidas humanas. Estas escalas están entre las atómicas y las cósmicas y en ellas las cosas se desarrollan sin grandes aspavientos, aunque de vez en cuando seamos capaces de matarnos unos a otros en unos millones de unidades (personas).
A nivel atómico las cosas son algo más movidas: Los electrones se mueven alrededor de los núcleos atómicos a velocidades del orden de 30.000 km/s, 108 millones de kmh. Mas o menos como un Ferrari, o como uno de nuestros cazas bélicos que se pueden mover a unos 2500 kmh.   
Un electrón, si girase en órbitas alrededor del núcleo, en una órbita inestable, daría cien mil vueltas alrededor del núcleo antes de caer a la primera órbita, la estable. Si la órbita inestable correspondiese a la órbita de la Tierra, el electrón habría tardado 100.000 años en caer a la órbita estable, los años que llevamos como Homo sapiens sobre la Tierra.
Pensamos que el Sol cambiará (se enfriara, o se convertirá en supernova) en mas de los 4.500 millones de años de existencia del planeta Tierra.
La naturaleza tiene unas escalas muy, muy amplias.  La escala que nos interesa aquí en el caso presente es la de energías. El ser humano es equivalente a una bombilla de 100 watios. Consumimos unas 2.000 kilocalorias cada 24 horas y eso equivale a los 100 watios mencionados. Nuestros coches tienen potencias de entre 50 y 100 kw, y las turbinas de un superpetrolero unos 42.000 kw.
Éstas son las potencias (energía por segundo) que manejamos los seres humanos.
La gasolina (y el diesel, el keroseno, esencialmente los productos del petróleo) tienen una energía de unos 10 kwh por kilo de combustible. El gas natural, mas o menos el doble, y el carbón la mitad de este número. Recordemos, 10 kwh/kg.
Los átomos manejan otras escalas de energía.  La fisión de un kilo de plutonio genera 20 millones de kwh, la energía que gastan un millón de hogares en un día. Esa cantidad de plutonio es una bola de 5 cm de diámetro, el diámetro de una bola de jabón de esos que venden de forma esférica.
La fuerza de un ser humano normal es la que utiliza para dar un salto con ambos pies. Al saltar levantamos nuestra masa contra la gravedad. Una persona de 70 kg necesita 70 x 10 = 700 Newton de fuerza para levantarse algo del suelo. Si con el salto consigue subir todo su cuerpo medio metro ha gastado  unos 350 Joules, es decir, una diezmilésima de kwh. Las compañías eléctricas nos están cobrando el kwh a unos veinte céntimos de euro. Un salto del tipo mencionado nos costaría 20 millonésimas de euro.
Nuestras energías y las de las máquinas que utilizamos son despreciables frente a las energías que existen en el interior de los núcleos de los átomos, que adicionalmente son muy, muy, muy pequeños.
Ni siquiera el mejor robot diseñado por el ser humano es capaz de soportar las energías que están produciendo las reacciones nucleares que se mantienen activas en los reactores dañados de Fukushima: Lo que podemos hacer es minúsculo frente a esas energías.  Y no lo necesitamos.
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17 de abril de 2015

Un automóvil basado en torio necesitaría 8 gramos de combustible para funcionar 100 años


Por Pablo G. Bejerano. Si se construyera, tal y como está reflejado en la teoría, el coche basado en torio (un elemento radioactivo que se encuentra de forma natural en el medio ambiente) necesitaría solo ocho gramos de combustible para toda su vida útil. Con esta cantidad de torio el vehículo podría recorrer las carreteras durante 100 años, según la compañíaLaser Power Systems, impulsora de la iniciativa. La fuente de energía sería la nuclear, pero el concepto tiene algunas fallas en su planteamiento.
La idea de Laser Power Systems de un coche basado en torio resulta atractiva. Significaría una alternativa al petróleo e incluso a los vehículos eléctricos, pues la comodidad sería mayor incluso. Repostar no volvería a ser necesario y todo esto lo agradecerían no solo los conductores sino también el medio ambiente.
El proyectado coche basado en torio obtendría la potencia gracias a la densidad de la energía, que impulsaría a las moléculas a generar energía. En la web de Laser Power Systems no se aclara el concepto y desde el sitio Energyfromthorium.com se asegura que no es posible usar este material de forma de unidad individual para propulsar un coche.
Y es que el torio como combustible para coches presenta múltiples dificultades. Desde Energyfromthorium desmienten que la densidad del torio tenga que ver con su capacidad para generar potencia. La única ventaja es que ocupa un volumen menor, pues la materia física es la misma. Además, para que funcionara sería necesario contar en el vehículo con las partes básicas de una central nuclear, que serían un reactor de torio, un generador y una turbina entre otras.
La investigación en torno al torio como combustible viene de lejos. El elemento se aisló por primera vez en 1828 y a finales del siglo XIX Pierre y Marie Curie descubrieron su radiactividad. Centros de investigación de todo el mundo han profundizado en las características de este material para buscar una posible alternativa energética. El científico nuclear chino, Fang Jinqing, que trabajó en el Instituto de Energía Atómica de China, señala que la tecnología funciona teóricamente y ofrece la oportunidad de rediseñar el escenario nuclear. Sin embargo, reconoce que existen grandes retos aún por solventar en lo que respecta al torio.

Torio, ¿la energía del futuro?


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Diario Ecología

15 de abril de 2015

Muelles y embragues para caminar más ligero ahorrando energía

Una 'exopierna' biomecánica mejora la forma de andar e incluso logra reducir el consumo energético del cuerpo sin necesidad de motores.



El embrague engrana el muelle al pisar y lo libera al levantar el pie, liberando también la energía acumulada.

Los humanos necesitaron centenares de miles de años para aprender a caminar. A lo largo de la evolución, perfeccionaron sus andares en un equilibrio tan perfecto entre biomecánica y gasto energético que, sin él, aún seguirían en los árboles. Sin embargo, un grupo de investigadores ha necesitado mucho menos para, con una ingeniosa combinación de muelles y embragues, mejorar nuestra forma de caminar.
"El sistema locomotor humano ha evolucionado a lo largo de millones de años y los humanos de hoy dan centenares de millones de pasos a lo largo de su vida", dice el investigador del departamento de ingeniería mecánica de la Universidad Carnegie Mellon (EE UU), Steven Collins. La maestría alcanzada había hecho creer que cualquier cambio en el sistema musculoesquelético humano implicaría un coste metabólico, exigiendo un mayor gasto energético. Sin embargo, había "margen de mejora", añade.
Collins, junto a ingenieros de otras dos universidades estadounidenses, ha creado lo que se podría llamar una exopiernaque hace el caminar más ligero y no exige un mayor consumo energético al cuerpo, de hecho, lo reduce. El artilugio, rematado en fibra de carbono, recuerda a una férula para tratar fracturas, pero en versión futurista. Con una base para apoyar la planta del pie y dos anclajes, uno para el tobillo y el otro para la rodilla, este dispositivo biomecánico mejora los andares. Una combinación de muelle y embrague aprovecha cada paso para ayudar en la caminata. Y lo hace sin ningún tipo de motor o energía externa.
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