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16 de febrero de 2015

¿Existió el Big Bang? Proponen que el universo no tuvo principio


Estudios realizados en universidad en Canadá buscan añadir nueva ecuación cuántica a teoría del Bing Bang, demostrando así que el universo no inició en una masa densa. 

La tradicional Teoría del Big Bang que explica el origen del universo podría verse relegada por una nueva teoría basada en una ecuación cuántica. Los estudios, que fueron realizados en la Universidad de Lethbridge cuestionan la conocida teoría ya que es “muy singular”.
Como conocemos, la teoría explica que al inicio había una masa densa infintesimalmente pequeña que, luego de una explosión, se expandió hasta formar el universo como lo conocemos.
La singularidad del Big Bang es el problema más grande de la relatividad general, porque las leyes de la física parecen romperse ahí abajo. No explican qué pasó antes o en su momento como única masa densa”, cuestionó Ahmed Farag Ali, uno de los científicos encargados de la investigación.
Es por ello que Ali se une a Saurya Das y proponen que la nueva teoría cuántica podría demostrar que, en realidad, el universo no tuvo ni inicio ni fin. ¿Cómo lo lograron? Ambos usaron ideas del físico teórico David Bohm, conocido por sus contribuciones a la filosofía de la física. Fue Bohm quien en 1950 exploró la geodesia clásica (el camino más corto entre dos puntos de una superficie curva) con trayectorias cuánticas.
Ali y Saurya Das aplican esta teoría a una ecuación más: la ecuación desarrollada por el físico Amal Kumar Raychaudhuri, pero corregida cuánticamente por científicos. De este modo, aplican esta última ecuación a las que propuso Friedman para explicar la expansión y la evolución del universo.
En la relatividad general, un posible destino del Universo es que comienza a contraerse hasta que se derrumba sobre sí mismo en una gran crisis y se convierte en un punto infinitamente denso, una vez más.
Ali y Das explican que tiene una diferencia clave entre geodesias clásicas y trayectorias de Bohm. Las geodesias clásicas finalmente se cruzan entre sí, y los puntos en los que convergen son singularidades. En cambio, las trayectorias de Bohm nunca se cruzan entre sí, por lo que las singularidades no aparecen en las ecuaciones. Es decir, no hay inicio ni fin.
En términos cosmológicos, los científicos explican que las correcciones cuánticas pueden ser consideradas como una constante cosmológica (sin la necesidad de la energía oscura) y un plazo de radiación. Estos términos mantienen el Universo en un tamaño finito, y por lo tanto le dan una edad infinita.
Fuente:

6 de junio de 2014

Los secretos de la 'catedral de los cristales'

La llaman 'la catedral de los cristales'. En el año 2000, dos mineros la descubrieron por casualidad a 300 metros de profundidad en el estado de Chihuahua (México), y alberga unos espectaculares pilares de yeso, tan inmensos que para admirarlos hay que levantar la cabeza. Algunos de estos cristales alcanzan nada más y nada menos que 11 metros de alto y uno de ancho.

Desde su hallazgo, esta insólita caverna translúcida de minerales no ha parado de atraer las miradas de geólogos procedentes de todos los rincones del planeta. Pero es un equipo español del Instituto Andaluz de Ciencias de La Tierra del CSIC el que está liderando la investigación de estos colosales cristales que todavía continúan creciendo en la cueva de Naica.

Ahora, los análisis realizados por estos científicos españoles, dirigidos por el cristalógrafo Juan Manuel Ruiz, han dado sus frutos porque, además de desvelar todos los detalles del proceso natural de cristalización del yeso, también señalan sus posibles aplicaciones en la industria de materiales. Los resultados de su trabajo se acaban de publicar en la revista Chemical Society Reviews.

Las técnicas empleadas por los investigadores, con ayuda de colegas japoneses y franceses, son novedosas y han permitido conocer todas las claves de la formación de los cristales. «Hasta ahora se sabía muy poco sobre cómo crecen los cristales a estas velocidades de tiempo», explica a EL MUNDO Fermín Otálara, uno de los investigadores del Instituto de Ciencias de la Tierra que tuvo la oportunidad de bajar a la cueva en 2001.

El artículo completo en:

El Mundo Ciencia

19 de mayo de 2014

Cómo producir grafeno con la batidora de nuestra cocina

El asunto parece complicado, pero según un estudio publicado en la revista Nature, es posible la producción de pequeñas láminas de grafeno con la batidora que tenemos en la cocina.



Las delgadas láminas de carbono son el material más fuerte del mundo, además de ser buen conductor de la electricidad y muy flexible. Sus aplicaciones parecen infinitas, como pantallas táctiles flexibles o sistemas de tratamiento de agua. El problema viene en conseguir grandes cantidades de escamas de grafeno de buena calidad a un precio aceptable.

El estudio de la revista Nature describe como una batidora, funcionando a alta potencia (unos 400 vatios), al que se le ha añadido medio litro de agua, entre 10 y 25 mililitros de detergente y entre 20 y 50 gramos de polvo de grafito y haciéndola funcionar unos 10-30 minutos, da como resultado un gran número de escamas micrométricas de grafeno suspendidas en el agua.

El experimento muestra lo simple del método para la producción de grafeno en cantidades industriales. El producto obtenido se puede comercializar como polvo seco o como líquido para pulverizar sobre otros materiales.

Las escamas no son de tan alta calidad como las producidas por los ganadores del Premio Nobel de Química 2010, Andre Geim y Kostya Novoselov de la Universidad de Manchester. Tampoco son tan grandes como las hojas de grafeno que actualmente se están produciendo en algunos laboratorios, pero dejando aparte aplicaciones electrónicas de alta gama, las escamas pequeñas son válidas para multitud de aplicaciones.

Vía |Nature

Fuente:

Xakata Ciencia

25 de abril de 2014

Generan electricidad moviendo una gota líquida sobre grafeno



Desde principios del siglo XIX, se sabe que se genera una diferencia de potencial eléctrico cuando un líquido iónico se mueve a través de un canal fino bajo un gradiente de presión. Se publica en Nature Nanotechnology que el movimiento de una gota de agua salada (solución iónica) sobre una tira de grafeno produce una tensión de unos pocos milivoltios. La diferencia de potencial en este fenómeno electrocinético es proporcional a la velocidad y al número de gotas, decreciendo cuando crece el número de capas de grafeno.

Más aún, a la inversa, al aplicar una tensión en los extremos de la tira de grafeno con un gota encima, la gota se mueve. La impulsa un cambio de su forma debido al movimiento de iones de la parte trasera a la parte delantera de la gota. En la figura se muestra una gota con una solución salina 0,6 Molar de NaCl con ángulo en la zona delantera de θA~91,9° y en la trasera de θR~60.2° (estos ángulos dependen del ión disuelto). El artículo presenta cálculos teóricos del fenómeno mediante la teoría del funcional densidad (DFT) que indican que la gota se comporta como un pseudocondensador que se carga en la parte trasera a través de la interfaz con el grafeno y se descarga en la parte delantera.

El artículo técnico es Jun Yin, Xuemei Li, Jin Yu, Zhuhua Zhang, Jianxin Zhou, Wanlin Guo, “Generating electricity by moving a droplet of ionic liquid along graphene,” Nature Nanotechnology, AOP 6 Apr 2014.

Lea el artículo completo en:

NAUKAS 

Lea en los archivos de Conocer Ciencia:

Grafeno: El material del futuro

Grafeno: De la mina de un lápiz a las grandes transnacionales

24 de abril de 2014

Bombas atómicas, átomos y... bikinis

Cuando vemos pasear por la playa a una chica en bikini, lo último que se nos viene a la cabeza es una bomba atómica. O un átomo. Sin embargo, el bikini está íntimamente relacionado con esos términos.



Desde 1946 a 1958, los estadounidenses llevaron a cabo ensayos con bombas atómicas en el atolón de Bikini, ene el océano Pacífico. Y precisamente en 1946, el diseñador francés Jacques Heim diseñó un traje de baño de dos piezas al que bautizó como “átomo”. En realidad, el nombre nada tenía que ver con las bombas atómicas, sino porque el átomo era la porción más pequeña de materia, y aquella pieza de ropa era realmente pequeña.

Si hoy en día al bikini no le llamamos átomo (lo cual sería ciertamente divertido, y probablemente la prenda acabaría formando parte del vestuario de cualquier geek) es porque otro modisto rival, Louis Reard, sólo tres semanas más tarde que Heim, lanzó al mercado su propia colección de bañadores de dos piezas. Reard bautizó su ropa como “bikini” porque aquella palabra estaba de moda en todos los titulares de prensa a raíz de las pruebas nucleares en el atolón Bikini (después de todo, un buen geek debería amar al bikini igualmente).

Como las pruebas nucleares, la prenda de ropa también generó mucha polémica por lo escandalosa que resultaba. Pero entre 1950 y 1960, el bikini se fue imponiendo, sobre todo a raíz de que Brigitte Bardot lo vistiera para la película Y Dios creó a la mujer (1956). En 1962, Ursula Andress emergió de las aguas con un bikini en la primera película de James Bond, James Bond contra el doctor No, erigiéndose así en la primera chica Bond.

Por cierto, lo que todos conocen como bocadillo caliente de jamón york y queso o sandwich mixto caliente, en Cataluña se denomina bikini, pero nada tiene que ver con el atolón Bikini. El nombre procede de Sala Bikini, que abrió sus puertas en 1953 en la Avenida Diagonal de Barcelona, y que se hizo famosa por comercializar este tipo de bocadillo tal y como explica Alfred López.

Vía | Ciencia Popular

Fuente:

Xakata Ciencia

23 de abril de 2014

¿Por qué se cristaliza la miel?


Miel

La miel se cristaliza entre los 10 y 15º C.


La miel es una solución supersaturada de glucosa y fructosa. Esto es inherentemente inestable y por lo tanto, con el tiempo, tiende a cristalizarse de forma natural.

La glucosa es menos soluble que la fructosa así que se cristaliza primero.

La miel hecha de flores con contenido más alto de glucosa en su néctar, incluidos el diente de león y la colza, se cristaliza más rápido.

La miel comercial es calentada y filtrada para retirar los pequeños cristales y granos de polen que actúan como semillas para el crecimiento de cristales, así que éstas pueden permanecer líquidas por más tiempo.

La temperatura de almacenamiento también es un factor.

La miel se cristaliza más rápidamente a entre 10º C y 15º C.

Fuente:

BBC Ciencia

22 de abril de 2014

Grafeno + Agua Salada = Electricidad

El grafeno es una sustancia formada por carbón puro, compuesta por átomos dispuestos en un patrón regula hexagonal similar al grafito, pero con un grosor de un átomo de espesor y un peso de 0,77 miligramos por metro cuadrado. Puede saber más sobre el grafeno aquí.


Las aplicaciones del grafeno parecen ser ilimitadas, desde ordenadores a cubiertas de edificios, vendajes o componentes electrónicos. Recientemente se ha descubierto que si fluye sobre el grafeno agua salada, el resultado es electricidad.

Los últimos avances científicos en el campo de la energía hidroeléctrica, han ido en la línea de empujar los fluidos iónicos a través de un gradiente de presión. El problema es que los gradientes de presión son complicados de generar, por lo que el proceso no es factible para generar grandes cantidades de electricidad. Pero por el contrario, si se arrastra agua salada sobre grafeno se obtiene electricidad, sin la necesidad de emplear un gradiente de presión.

Al empujar el agua sobre el grafeno, su carga se desequilibra. Los electrones de grafeno son desabsorbidos en un punto y absorbidos en otro, generando electricidad por sí mismo.

La velocidad con la que el agua salada se arrastra sobre el grafeno tiene un impacto directo sobre la generación de la electricidad. Cuanto más rápida se desliza el agua más electricidad se obtiene. Por otra parte si se aumenta el flujo del agua, también se incrementa la energía producida.

Actualmente el proceso se genera a nivel nanométrico, pero el sistema podría ser ampliado para su uso a nivel doméstico o industrial.

Vía | Nature

Fuente:

Xakata Ciencia

Lea en los Archivos de CXonocer Ciencia:

Grafeno: el nuevo material más ligero del mundo

Grafeno: el material del futuro

Grafeno: de la mina de un lápiz a las grandes transnacionales


15 de abril de 2014

El MIT logra desarrollar los primeros "materiales vivos"

Un grupo de investigadores del MIT han desarrollado una forma de crear materiales vivos que pueden combinar materiales convencionales con una “biopelícula” de células bacterianas que confiere a esa combinación propiedades interesantes.



Esos materiales son por ejemplo capaces de responder a su medioambiente, producir moléculas biológicas complejas y dar a los objetos construidos con esos materiales capacidades como las de “conducir la electricidad o emitir luz“.

Timothy Lu, un profesor de Ingeniería Eléctrica y Ingeniería Biológica, explicaba cómo este tipo de materiales podrían ser utilizados en el futuro para desarrollar sensores de diagnóstico, materiales autorreparables o células solares.

La base del trabajo de Lu y sus colegas es el uso de la bacteria E. coli ya que ésta produce biopelículas que contienen las llamadas “fibras curli”, que permiten a las bacterias “acoplarse” a todo tipo de superficies. 

Programando esas células para producir diferentes tipos de fibras, los investigadores pudieron crear nanocables de oro, películas de material conductor, o cristales diminutos con propiedades de mecánica cuántica. Las aplicaciones, afirman sus creadores, son muy diversas, y se podrían aplicar en campos como la generación de energía o la agricultura, donde por ejemplo podrían lograr hacer que los residuos agrícolas se convirtieran en biocombustibles.

Más información | MIT

Fuente:

Xakata Ciencia
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