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22 de febrero de 2012

Futurología: Google venderá gafas de realidad aumentada para fin de año

(cc) itselea


Las rumoreadas gafas de realidad aumentada de Google podrían salir a la venta a fin de año, según dice el New York Times. Se cree que el proyecto pretende mostrar en los lentes información coordinada desde el smartphone Android que llevas en el bolsillo en tiempo real. Uno de estos modelos costaría entre USD$250 y USD$600.

Los anteojos estarían basados también en Android, e incluirían una pantalla, múltiples sensores incluyendo GPS, y conectividad 3G o 4G. Además integrarían una nueva forma de navegación, basada en los movimientos de la cabeza para elegir opciones en el menú que presenten los lentes.

Las gafas incorporarían también una cámara, que permitiría buscar información del lugar donde estás y desplegarla delante de tus ojos. Este dispositivo es un proyecto de Google X, un “laboratorio secreto”, donde la compañía desarrolla lo que cree que será el futuro. Una de las discusiones que se estarían llevando dentro del grupo es las consecuencias para la privacidad que tendría la integración de la cámara – cualquiera podría llegar luego a pensar que ese tipo pervertido con anteojos oscuros en realidad te está filmando.

Los anteojos se coordinarán con varios productos de Google que están actualmente disponibles en el mercado, y funcionarán enviando información a la nube y luego desplegando los resultados delante de los ojos del usuario, como mapas, los lugares donde están tus amigos, etc.

¿Será éste el futuro de la computación? Y otra cosa: ¿tendremos sensores de poder de pelea próximamente?

Fuente:

FayerWayer

6 de febrero de 2012

¿A dónde se va la luz cuando apagamos el interruptor?

Bombillo

La luz no es como una nube de niebla que cuelga del aire, es una corriente contínua de fotones emitidos por un bombillo en el medio de una habitación. Cada fotón viaja en una línea recta y, un par de nanosegundos después, alcanza una pared.

Allí, puede que sea absorbidos por uno de los electrones de un átomo de la pared, lo cual hace que el átomo vibre un poco más rápido y caliente levemente la pared. O, puede ser rebotado. Cuando la luz está encendida este proceso tiene lugar de forma constante. Una pequeña fracción de estos fotones rebotados va a parar al ojo humano, donde son absorbidos por la retina, que hace que veamos la habitación iluminada.

Cuando se apaga la luz, no se emiten nuevos fotones y los que ya fueron emitidos rebotan alrededor un par de veces hasta que todos son absorbidos.

Fuente:

BBC en español

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5 de febrero de 2012

El grafeno podría ser un absorbente perfecto de la luz


Físicos de España y el Reino Unido han calculado que el grafeno – una capa de carbono de apenas un átomo de grosor – podría usarse para crear un absorbente perfecto de la luz si es dopado y colocado en una organización periódica. El trabajo podría llevar a unos dispositivos mejorados de fotodetección, particularmente en la parte infrarroja del espectro electromagnético, donde las tecnologías actuales tienen problemas de funcionamiento.

La afirmación es extraordinaria, dado que los materiales convencionales normalmente necesitan tener miles de átomos de grosor para absorber completamente la luz. “La predicción de que una capa de material de apenas un átomo de grosor puede absorber la luz por completo es notable y excitante”, dice el jefe del equipo F. Javier García de Abajo del Instituto de Óptica en Madrid.

“La capa en cuestión es grafeno en un patrón de ordenación periódica de nanodiscos”, explica García de Abajo. La estructura absorbe luz confinándola a regiones que son cientos de veces menores que la longitud de onda de la luz. Esto se hace aprovechando los plasmones que aparecen dentro de las estructuras individuales de nanodiscos. Los plasmones son oscilaciones colectivas cuantizadas de los electrones dentro de un nanodisco – e interactúan con mucha fuerza con la luz.

Dopando con electrodos

El confinamiento de la luz en el grafeno sólo es posible si el material está cargado eléctricamente. Y la longitud de onda a la que puede quedar confinada la luz depende de cuánto se carga el material. También conocido como dopaje, debido a que tiene un efecto similar al de introducir impurezas en los semiconductores convencionales, la carga se consigue fácilmente colocando electrodos cerca del grafeno. La cantidad de carga puede controlarse variando el voltaje aplicado a los electrodos.

En sus cálculos, el equipo estudió cómo el patrón del grafeno absorbía la luz en el rango del espectro electromagnético del infrarrojo medio y cercano. Los investigadores dicen que sería fácil extender sus resultados a otros rangos de longitudes de onda, hacia el infrarrojo medio y el régimen de terahertzs, por ejemplo, aplicando directamente las ecuaciones analíticas que emplearon. “Todas estas regiones espectrales son especialmente interesantes, con potenciales aplicaciones en imágenes, sensores y detección”, dice García de Abajo. “Necesitamos dispositivos de buena absorción de luz en este rango de longitudes de onda, debido a que los detectores actuales no tienen un buen rendimiento aquí. Nuestro trabajo puede incluso proporcionar un puente para este famoso ‘hueco de terahertz’”.

La separación es justo la correcta

Los investigadores dicen que los nanodiscos son capaces de absorber grandes cantidades de luz debido a que estas estructuras individuales de grafeno están ordenadas a una distancia bien definida unas de otras. Si están demasiado cerca, la luz puede re-emitirse de vuelta y ser reflejada. Por otra parte, no se absorbe suficientemente si los nanodiscos se colocan demasiado lejos. Un efecto similar puede obtenerse con otros patrones de grafeno, específicamente con lazos, los cuales según los investigadores son más fáciles de dopar.

La luz también produce campos inducidos cerca de los nanodiscos. Estos campos están hechos de ondas evanescentes – ondas electromagnéticas que decaen exponencialmente desde una estructura. “El mecanismo, por tanto, no es un efecto de difracción en el sentido de onda clásica en el cual dos o más ondas que se propagan interfieren y forman patrones limitados de tamaño, de aproximadamente la mitad de la longitud de onda de la luz”, explica García de Abajo. “En lugar de esto, lo que se da es un acoplamiento crítico”.

El equipo, que incluye a científicos del ICFO en Barcelona y del Centro de Investigación Optoelectrónica en la Universidad de Southampton, planea ahora explorar otros efectos ópticos extraordinarios en el grafeno – posiblemente hasta el límite cuántico con estudios sobre los efectos en fotones aislados. “También esperamos analizar materiales alternativos, tales como aislantes topológicos, que podrían producir efectos similares”, revela García de Abajo.

El trabajo se describe en Phys. Rev. Lett. 108 047401

Tomado de:
Enlace
Ciencia Kanija

Investigadores logran capturar la luz en movimiento a un billón de fotogramas por segundo

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Novedosas técnicas de fotografía computacional permiten ver el proceso de formación de una imagen en un espejo, la dispersión de la luz en un líquido o las ondas de propagación de un frente de luz viajando por una escena.

Investigadores del Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A) de la Universidad de Zaragoza y del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) han logrado capturar la luz en movimiento a un billón de fotogramas por segundo. Esta tecnología podrá ser aplicada en numerosos ámbitos como el de medicina, ingeniería o de la educación. Y es que la captura de la luz a esta velocidad permite, por primera vez, observar fenómenos como el proceso de formación de una imagen en un espejo, la dispersión de la luz en un líquido o las ondas de propagación de un frente de luz viajando por una escena.

En concreto, investigadores del Graphics and Imaging Lab del Grupo de Informática Gráfica Avanzada (GIGA) del I3A han participado en la visualización de la información obtenida por un hardware de captura, recodificando la información temporal de un pulso de luz en información espacial en el sensor, creando lo que se llama una "streak image" y construyendo las imágenes y vídeos finales a partir de ahí, mediante novedosas técnicas de fotografía computacional.

Diego Gutiérrez, investigador responsable del Graphics and Imaging Lab, destaca que esta tecnología puede tener aplicaciones futuras en campos muy diversos. Por ejemplo, podría estudiarse cómo ciertas radiaciones afectan a distintos tejidos humanos o analizarse el comportamiento y composición de algunos materiales en ingeniería. A nivel educativo, las posibilidades son inmensas, dado que pueden visualizarse fenómenos reales jamás observados hasta la fecha y ayudar en la docencia de la óptica, al explicar cómo funciona la luz al atravesar una lente, por ejemplo, o en física, al interactuar con objetos.

El Graphics and Imaging Lab, cuyo núcleo está en la actualidad formado por dos profesores universitarios, un estudiante posdoctoral y siete estudiantes de doctorado, está desarrollando también herramientas para la simulación de entornos virtuales personalizados y seres humanos virtuales de apariencia realista, dentro del marco de dos proyectos europeos del VII Programa Marco (proyectos GOLEM y VERVE). Los campos de aplicación de su investigación van desde el tratamiento de pacientes con riesgo de exclusión social debido a diferentes fobias, a estudios neurológicos y psicológicos dentro del mundo de la realidad virtual, así como el desarrollo de tecnologías aplicables a películas y videojuegos.

Fuente:

El Economista

31 de enero de 2012

Desaparecen un objeto tridimensional por primera vez

Microondas bloqueadas y dispersadas (I), y "reconstruidas" con el armazón.

Investigadores consiguen envolver un objeto tridimensional, haciéndolo invisible desde cualquier ángulo, por primera vez.

La técnica funciona en el espectro de las microondas, que son las que tienen entre un milímetro y un metro de longitud de onda, pero que están fuera del espectro visible.

La técnica consiste en utilizar un armazón compuesto de materiales plasmónicos, que, al presentar un "negativo fotográfico" de un objeto cubierto, efectivamente lo anula.

Los materiales plasmónicos reflejan las ondas electromagnéticas de forma diferente a la usual.

La idea, presentada en la prestigiosa publicación New Journal of Physics, podría tener sus primeras aplicaciones en microscopios de alta resolución.

La mayoría de los esfuerzos para hacer objetos invisibles mediante el encubrimiento se han centrado en la ingeniería de "metamateriales": modificar materiales apra que tengan propiedades que no pueden ser encontradas en la naturaleza.

Estas modificaciones le permiten a los materiales canalizar la luz en formas inusuales, concretamente, pueden hacer que los rayos se perciban como si no hubiesen llegado o no hubiesen sido reflejados por un objeto cubierto.

Anteriores esfuerzos de hacer que objetos en tres dimensiones desaparezcan se basaban en la idea de la "alfombra de cobertura", mediante la cual el objeto es revestido con una especie de alfombra de metamateriales que reflejan la luz de una forma por la cual hacen aparecer al objeto invisible.

Ahora, Andrea Alu y sus colegas de la Universidad de Texas en Austin han usado el truco "al descubierto", haciendo que un cilindro de 18 centímetros de largo sea invisible a la luz en el rango de las microondas.

Efectos negativos

La luz puede ser explicada en términos de campos eléctrico y magnético, y lo que le da a un objeto su apariencia es la forma en que los átomos que lo constituyen absorben y reflejan estos campos.

Anteriores pruebas con metamateriales consistían en hacer que estos desviasen la luz alrededor de un objeto, usando estructuras cuidadosamente diseñadas que podían rebotar la luz de una manera determinada.

En contraste, los materiales plasmónicos pueden ser diseñados para que afecten los campos electromagnéticos opuestos al del objeto dado.

"Lo que nosotros hacemos es diferente. Usamos un armazón o estructura que dispersa la luz por si sola, pero lo interesante es que si combinas este armazón con el objeto al que está cubriendo, los efectos de ambos se complementan y el objeto se hace completamente invisible", le explica el profesor Alu a la BBC.

El armazón de material plasmónico es, en esencia, un negativo fotográfico del objeto cubierto, una representación de su opuesto.

Como resultado, la cobertura debe ser adaptada al objeto que va a cubrir, y sería imposible usar el mismo armazón para dos objetos distintos.

Pero el éxito con los cilindros sugiere que valdría la pena continuar con el estudio a diferentes longitudes de onda. "Es un objeto real en nuestro laboratorio, que básicamente desaparece", subraya el profesor Alu.

¿Invisible a simple vista?

El sistema podría mostrar con detalles imagenes de las aprtículas más pequeñas que conocemos.

Aún así, es poco probable que la idea funcione a longitudes de onda dentro del espectro visible.

Alu explica que este sistema podría ser usado en microscopios de escáner, los más potentes que existen, para conseguir una mejor imagen de ondas muy pequeñas.

Ortwin Hess, profesor de metamateriales en el Imperial College de Londres, dijo que el trabajo era una "muy buena verificación de que el sistema funciona".

"Hay algunos límites en su aplicación, pero igualmente es un hallazgo muy interesante", le dijo a la BBC.

Hess explicó que en futuras aplicaciones, los materiales plasmónicos podrían ser combinados con metamateriales estructurales ya en desarrollo. La luz podría ser dirigida a donde mejor convenga, o, como en este caso, incluso anulada.

El encubrimiento en el espectro visual, esto es, esconder al ojo humano materiales y formas complejas, se antoja distante en el tiempo, pero Alu explica que, mientras tanto, se darán pasos en esa dirección.

"Hay aún mucho trabajo que hacer", dijo Alu. "Nuestro objetivo era simplemente demostrar que esta técnica plasmónica puede reducir la dispersión de la luz de un objeto en un espacio abierto".

"Si tuviese que apostar, diría que en cinco años esta va a ser la técnica plasmónica usada para aplicaciones prácticas", añadió.

Fuente:Enlace

BBC Ciencia

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24 de enero de 2012

La ciencia detrás de las camisetas mojadas

Camisetas mojadas

Una imagen vale más que mil palabras… O no.

Hace mucho, mucho tiempo, en un Universo paralelo en el que Remo no era padre de familia numerosa, Hugo, uno de nuestros libreros favoritos, nos preguntaba:

Buenos días Remo. Tengo una pregunta que a mi parecer cumple con todas las condiciones necesarias para ser considerada CPI. La pregunta en cuestión es ¿Por qué las cosas se ven más oscuras cuando se mojan? Quizá suena sencillo pero sea complejo o quizá sea realmente sencillo pero no lo veo. Espero ansioso la respuesta. Adios.

Alberto, otro lector, en perfecto tándem con Hugo, hacía “la misma” pregunta de otra manera:

Buenas, siempre me ha llamado la atención que cuando un papel se mancha de aceite o de cualquier grasa se vuelve transparente. ¿Por qué se da este fenómeno?

Noten, estimados lectores, que las dos preguntas no son iguales. Sin embargo, son dos caras de la misma cuestión. Hablaremos indistintamente de cosas que se oscurecen y que se hacen transparentes, y en algún momento veremos por qué en realidad son la misma cosa. El artículo de hoy va a ser largo. Abróchense los cinturones, que allá vamos.

El asunto de la transparencia de algunas cosas cuando se mojan es conocido desde hace mucho. No porque ya hubiera concursos de corsés mojados durante la Ilustración, que habría estado bien, sino porque en la época colonial norteamericana del centro, por poner un ejemplo, las primeras ventanas no tenían cristales sino papel mojado en aceite.

Para entender por qué las cosas se oscurecen al mojarse, primero hay que entender por qué no se oscurecen cuando están secas :) Empecemos por el principio y preguntémonos por qué somos capaces de ver algo, una cosa, cualquier cosa. Sea una camiseta de ejemplo. La luz llega a la camiseta y se difunde o dispersa. Aquí no hay que entender la dispersión como un espaciamiento, sino como un término óptico que significa que cambia su dirección en todas direcciones, aunque no de manera caótica sino siguiendo unas pautas que dependen de la forma del objeto, de su composición… Decimos coloquialmente que estamos viendo un objeto cuando la luz que de él rebota alcanza nuestros ojos. Cuanta más “cantidad de luz” rebote con respecto a la “cantidad de luz” incidente, más claro parecerá el objeto. Claro en el sentido de luminoso o brillante, no en el sentido de nítido. Si, en cambio, nos colocamos entre la camiseta entre nosotros y la fuente de luz, entonces veremos la luz que ha conseguido atravesar la camiseta. Cuanto más tenue sea el material que compone la camiseta, más luz la atravesará y nos parecerá más transparente.

Cuado un rayo de luz le pega a una superficie, tiene tres posibles destinos:

1.- Rebota. Es decir, se refleja. Los físicos, que tenemos la mala costumbre de intentar cuantificarlo todo, tenemos una magnitud que mide esto: La reflectancia.
2.- Es absorbido por el material y reemitido luego en forma de calor. Pero ya no cuenta como la luz original. Y para medir esto se inventó la absorbancia.
3.- Atraviesa la superficie. Se transmite a través del objeto. Y por supuesto, lo mide la transmitancia.

Las tres magnitudes anteriores van de cero a uno:

Transmitancia cero: no pasa ni un rayo; por ejemplo, una lámina de plomo de 30 km de ancho (un suponer) tiene transmitancia cero para la luz visible (no así para los neutrinos, famosísimos neutrinos, pero eso es otra historia y será contada en otro momento).
Transmitancia uno: Todo lo que entra sale. Por ejemplo, el vacío, que deja pasar todos los rayos de luz que uno quiera.
Reflectancia cero, también el vacío, que no refleja nada de lo que recibe.
Reflectancia uno: todo rayo que alcance el objeto saldrá rebotado, sin atravesarlo ni ser absorbido. Por ejemplo, un espejo perfecto (no existen en el mundo real, pero nos valen aquí).
Absorbancia cero: el vacío, que no se queda ni con un mísero rayín de luz de los que lo atraviesan.
Absorbancia uno: un cuerpo negro.

Aunque las definiciones pueden ser a veces un poco técnicas (se define la reflectancia total hemisférica como la integral de ángulo sólido en todas las longitudes de onda de las reflectividades espectraZZZzzzZZZzzzZZZzzzZZZzzzZZZ), lo que debe quedarnos claro es que cuando un rayo de luz llega a una superficie sólo puede o bien rebotar, o bien ser absorbido, o bien ser transmitido al otro lado. Y además, la suma de las tres posibilidades siempre dará uno; decir esto es lo mismo que decir que la energía se conserva: cuando un rayo alcanza una superficie, la suma de lo que se absorbe más lo que se transmite más lo que se refleja no puede dar ni más ni menos energía que la que traía el rayo original. La energía no aparece de la nada ni desaparece (ni se crea ni se destruye, solo se transforma).

Una vez que hemos aclarado el destino posible de nuestros rayos de luz centrémonos en una camiseta blanca o una hoja de papel. Sabemos, y esto es muy importante, que todos los componentes de los objetos que vamos a estudiar, tanto las fibras de algodón (90% celulosa) y poliéster de las camisetas como los granitos de sílice de la arena de playa y las fibras de celulosa de las hojas de papel, son transparentes cuando se las mira de una en una, y se hallan repartidas muy juntitas pero con abundantes burbujillas de aire entre ellos. Y aquí está el intríngulis, estimados lectores.

Cuando un rayo de luz que proviene del aire se topa con un reguero de fibras transparentes entrecruzadas, comienza a atravesarlas siguiendo una trayectoria caótica, sufriendo constantes refracciones y reflexiones (scattering). Algo que influye bastante en cuánto se desvía el rayo de luz cada vez que se mete en una de las fibras y sale de ella es la diferencia de índice de refracción entre la fibra y el medio desde el que llega el rayo de luz (en este caso, el aire). Recordemos brevemente que el índice de refracción, entre otras muuuuchas cosas, nos ayuda a predecir cuánto se doblará un rayo de luz al pasar de un medio (aire, por ejemlpo) a otro (celulosa, por ejemplo) cuando llega con cierto ángulo. El índice de refracción de la celulosa es más o menos de 1.47, mientras que el del aire es más o menos 1. Aunque parezca que esta diferencia es poca, en realidad no lo es. Se pueden considerar índices muy distintos. El rayo de luz dará mil giros y revueltas entrando y saliendo de las fibras. El resultado final es que un haz de rayos de luz, a pesar de ser la celulosa un material transparente, acaba siendo mayormente reflejado por el conjunto de fibras de celulosa. No imaginen “reflejado” como en un espejo, estimados lectores, sino como “rebotado hacia atrás en direcciones diversas” (técnicamente, reflexión difusa).

Cuando un rayo de luz entra en un entramado de fibras de celulosa con aire entre ellas, tiene muchas posibilidades de salir por donde ha entrado. Olvídense del ángulo y de la d, lo importante es ver cómo tras sucesivas desviaciones el rayo sale por donde entró.

Imagínense que entran conduciendo por el centro de uno de los lados de una explanada de 100 metros de largo por 100 de ancho y que cada 10 metros les hacen girar 90º en una dirección aleatoria. Ya de entrada, la mitad de los coches que entren saldrán por donde han salido al tocarles dos giros a derecha o dos giros a izquierda (dan media vuelta y cuando les tocaba hacer el siguiente giro ya han llegado de nuevo al borde de la explanada). El resto de los coches tienen pocas posibilidades de llegar al final del aparcamiento. Estamos ante un material que es poco transparente a pesar de estar formado, recordemos, por fibras que sí son transparentes.

Ahora ya entendemos por qué las camisetas de algodón (o los folios de papel blanco) no son transparentes cuando están secas, echemos agua y disfrutemos de la magia.

Al echar agua en la camiseta de una estupenda moza (o un estupendo mozo), lo que hacemos es, además de aumentar la diversión del experimento en un factor 10, rellenar todos los huecos del aire entre fibras con agua. El agua tiene un índice de refracción de más o menos 1,33. Esto significa que cuando un rayo, en vez de pasar del aire a la celulosa pasa del agua a la celulosa, se desviará mucho menos porque los índices de refracción son muy parecidos.

Volvamos a nuestro ejemplo de la explanada. Entran por un lado con el coche y cada 10 metros deben girar 10º a izquierda o derecha, aleatoriamente. La mayoría de los coches conseguirán llegar al otro lado, porque cada 10 metros se desvían muy poco. Por eso al mojar una camiseta o un folio, de repente lo atraviesa más luz.

He encontrado muchos vídeos en los que se ve este efecto en vivo. El que sigue es uno de mis favoritos:




Leael artículo completo en:

Curioso pero inútil

Tres décadas tomando imágenes de átomos

Hace más de 30 años que el microscopio de efecto túnel (STM), hizo su debut en un laboratorio de Suiza. Fue el primero de su gran familia, denominada microscopios de 'sonda local', en conseguir los aumentos necesarios para obtener imágenes de átomos.

José María Gómez Rodríguez, científico y profesor de la UAM, tuvo la oportunidad de comenzar su carrera investigadora con el primer microscopio de efecto túnel (STM) que hubo en España. Su grupo de investigación es uno de los de mayor prestigio internacional.

Microscopio STM y J. M. Gómez Rodríguez.

Microscopio STM y J. M. Gómez Rodríguez.

Este laboratorio, junto con algunos otros, forman un conjunto no tan pequeño de grupos españoles que estudian las propiedades de las superficies a escala nanométrica, fabricándose ellos mismos sus propios sofisticados y complejos instrumentos, y obteniendo resultados tremendamente exitosos. Además, J. M. Gómez Rodríguez ha transferido con éxito su conocimiento científico a Nanotec Electrónica, la única empresa española que desarrolla y comercializa este tipo de microscopios, desde hace ya más de 15 años.

Mónica Luna.- ¿Cómo funciona un microscopio capaz de obtener imágenes de átomos?

Jose María Gómez Rodríguez.- Para empezar diré que para crear la imagen del objeto no utiliza ni lentes, ni luz. La longitud de onda de la luz visible es demasiado grande (400-750 nm). Con luz no podríamos ver objetos de un tamaño de unos pocos nanómetros, o incluso menor que 1 nanómetro, como el tamaño de un átomo.

M. L.- Y ese objeto que es más pequeño que la luz es una punta muy afilada.

J. M. G. R.- Tan afilada que acaba en tan sólo un átomo. En la imagen que se muestra más abajo, se puede ver un esquema de un STM. Ampliando la zona de la muestra (verde) y la punta (amarilla) se ve que la punta acaba en un solo átomo.

Esquema de un microscopio de efecto túnel.| J. M. Gómez Rodríguez.

Esquema de un microscopio de efecto túnel.| J. M. Gómez Rodríguez.

Para obtener una imagen de la superficie, la punta va pasando por encima de ella, línea por línea. La punta no toca la superficie, sino que se mantiene a muy poca distancia. Aún así es capaz de 'sentir' la superficie. Lo consigue mediante la detección de una corriente eléctrica muy especial, de origen cuántico, llamada corriente 'túnel', que se origina, entre el último átomo de la punta y el átomo de la superficie más cercano.

M. L.- Ustedes fabrican sus propios microscopios, lo cual, en instrumentos tan sumamente complejos, es una ardua tarea. ¿Qué beneficios les reporta?.

J. M. G. R.- El desarrollo de instrumentación científica avanzada en nuestros propios laboratorios es de suma importancia porque es lo que permite realizar experimentos en la frontera del conocimiento. En España llevamos un retraso sustancial con respecto a países como Alemania en el desarrollo de instrumentación avanzada.





Por otra parte, en nuestro caso, el conocimiento generado con nuestro desarrollo instrumental permitió, hace 15 años, el nacimiento de Nanotec Electrónica, la única empresa española que desarrolla y comercializa este tipo de microscopios.

M. L.- ¿Cuáles son sus temas de investigación en la actualidad?

J. M. G. R.- Estudiamos las propiedades de la superficies de los materiales a la escala del nanómetro. En particular, investigamos las etapas iniciales y la estabilidad de nanoestructuras. Podemos, por ejemplo, visualizar el movimiento de átomos en la superficie, lo cual nos permite profundizar en el conocimiento de los mecanismos del crecimiento de estructuras del tamaño de unos pocos átomos. Ello permitirá, en el futuro, el diseño de materiales con propiedades muy específicas, tanto desde el punto de vista electrónico, como mecánico o térmico.

Un ejemplo del estudio del movimiento de los átomos sobre una superficie lo tenemos en las películas que se muestran en este artículo. Estas películas están medidas a temperaturas por debajo de la del ambiente con el fin de ralentizar el movimiento de los átomos y poderlos estudiar con más detalle.

Imágenes de STM de moléculas orgánicas.| N. Nicoara, A. C. Marele, B. de la Torre, J. M. Gómez Rodríguez

Imágenes de STM de moléculas orgánicas.| N. Nicoara, A. C. Marele, B. de la Torre, J. M. Gómez Rodríguez

También buscamos entender cómo se comportan moléculas formadas por material orgánico cuando se depositan sobre superficies de material inorgánico. Esto es importante si queremos que estas moléculas orgánicas sustituyan, en un futuro, a buena parte de los componentes de la electrónica de hoy en día.

M. L.- ¿Qué ventajas tendría utilizar estas moléculas orgánicas?

J. M. G. R.- La química molecular ofrece una oferta casi ilimitada de distintos materiales porque estas moléculas se pueden sintetizar a medida. Además estos componentes orgánicos podrían tener un tamaño muy pequeño, consumirían menos energía y podrían ser materiales más respetuosos con el medio ambiente. Debido a sus propiedades mecánicas, podrían, además, integrarse en dispositivos electrónicos flexibles.

Imágenes de STM de grafeno.| M. M. Ugeda, I. Brihuega, A. J. Martínez-Galera, J. M. Gómez Rodríguez.

Imágenes de STM de grafeno.| M. M. Ugeda, I. Brihuega, A. J. Martínez-Galera, J. M. Gómez Rodríguez.

Otro tema de investigación en el que estamos trabajando está relacionado con el grafeno, material formado por una sola capa de átomos de carbono. Esta peculiar estructura le confiere unas propiedades excepcionales tanto electrónicas como mecánicas. Nuestro trabajo ha estado centrado en crecer estas capas de grafeno sobre diversos metales, en particular sobre superficies de oro, y en estudiar sus propiedades electrónicas.

En las imágenes que se muestran más arriba se observan átomos de carbono en grafeno, crecido sobre platino (izquierda) y sobre oro (centro), así como en superficies de grafito, que es un conjunto de planos de grafeno apilados unos sobre los otros. En la imagen de grafito se observa una protuberancia que corresponde al hueco que ha dejado un solo átomo de la superficie arrancado intencionadamente con el fin de modificar las propiedades electrónicas de la capa.

Como consecuencia de sus extraordinarias propiedades electrónicas y mecánicas, el grafeno constituye un firme candidato para ser integrado en futuros dispositivos electrónicos. Así, grandes compañías como IBM y Samsung están destinando importantes recursos con este objetivo, lo cual ha permitido que los avances en este campo comiencen a ser una realidad. Como ejemplos, se pueden citar la fabricación de prototipos de transistores que aprovechan la gran movilidad de los electrones en grafeno para poder funcionar a muy altas frecuencias o la aplicación en futuras pantallas táctiles de materiales basados en grafeno.

Fuente:

El Mundo Ciencia


21 de diciembre de 2011

Un anillo de Einstein con forma de herradura desde el Hubble




»¿Qué es grande y azul y puede envolver una galaxia entera? Pues un espejismo de lente gravitacional .

La imagen muestra cómo la gravedad de una galaxia luminosa roja ha deformado gravitacionalmente la luz procedente de una galaxia azul más distante. Normalmente, esta deformación de la luz da lugar a dos imágenes diferenciadas de la galaxia distante, pero en este caso la alineación de la lente es tan precisa que la galaxia de fondo queda distorsionada con forma de herradura y configura un anillo casi completo.

Desde que hace más de 70 años Albert Einstein predijo con cierto detalle el efecto de lente , los anillos de este tipo se conocen como anillos de Einstein .

Aunque LRG 3-757 fue descubierta en 2007 a ​​partir de los datos del Sloan Digital Sky Survey , la imagen ha sido captada por la Wide Field Camera 3 del Telescopio Espacial Hubble . Las lentes gravitacionales fuertes como LRG 3-757 son más que raras. Sus múltiples propiedades permiten a los astrónomos determinar el contenido de materia y de materia oscura de las galaxias deformadas.

Fuente:

Observatorio

19 de diciembre de 2011

Un nuevo material expuesto un minuto al Sol emite dos semanas de luz nocturna

El hallazgo podría revolucionar los diagnósticos médicos y servir de iluminación «secreta» para las fuerzas militares.

Un nuevo material expuesto un minuto al Sol emite dos semanas de luz nocturna
El logo de la Universidad de Georgia, creado con el nuevo material


Un equipo de investigadores de la Universidad de Georgia ha creado un nuevo un material que, tras haber sido expuesto al Sol durante un minuto, es capaz de irradiar luz infrarroja que puede ser percibida en la oscuridad durante más de dos semanas. Según sus descubridores, el hallazgo podría revolucionar el campo de los diagnósticos médicos, por ejemplo, en nanopartículas que, adheridas a las células cancerígenas, permitirían la visualización de una pequeña metástasis que, de otra forma, pasaría inadvertida. Además, puede ofrecer a las fuerzas militares una fuente de iluminación «secreta», ya que solo puede verse por medio de dispositivos especializados de visión nocturna. El trabajo aparece publicado en la revista especializada Nature Materials.

«Cuando pones el material en cualquier lugar fuera de un edificio, un minuto de exposión a la luz puede crear 360 horas de luz cercana al infrarrojo», explica Zhengwei Pan, responsable de la investigación. El material, unos discos cerámicos, contiene iones de cromo trivalentes, que emiten luz en el campo cercano al infrarrojo, pero su emisión luminosa solo dura unos pocos milisegundos. Lo novedoso del material de Pan es que combina zinc y germanato, un complejo compuesto óxido, lo que crea un «laberinto de trampas» que almacena la energía durante mucho más tiempo y permite que se libere, es decir, que emita luz, durante más de dos semanas.

Incluso en un día nublado

Los científicos probaron el material en distintas condiciones y comprobaron que podía ser «cargado» incluso si el día era nublado o estaba lluvioso. La sustancia fosforescente no necesita ser expuesta directamente a la luz, sino que se puede cargar en medio de sombras, debajo del agua o incluso en una solución corrosiva de cloro.

Zhengwei Pan cree que el material podría ser utilizado por los ejércitos y las fuerzas de seguridad con fines de identificación, ya que permite localizar a personas o equipos por la noche. Solo harían falta unas gafas nocturnas especiales para verlos. Además nanopartículas con este material podrían iluminar una pequeña metástasis en el cuerpo humano y podrían ayudar al desarrollo de una próxima generación de células de energía solar más eficientes.

Fuente:

ABC Ciencia



24 de noviembre de 2011

¿De qué colores puede tener los ojos un ser humano?


Los ojos son el espejo del alma y, bla bla bla, pero, si los miramos con atención, nos descubrirán colores que no creíamos posibles. Colores que dejan en entredicho la arquetípica respuesta a la pregunta de qué color tienes los ojos: negros, marrones (el 50% de la población del mundo entero tiene los ojos marrones), azules o verdes (sólo el 2% de la población posee esa tonalidad).

El color del iris de una persona viene determinado fundamentalmente por la cantidad y distribución de melanina, si bien también influyen otros pigmentos como el lipocromo. Además, hay enfermedades que pueden provocar que nuestros ojos adquieran colores diferentes, como ya os expliqué en el artículo ¿Por qué hay personas que tienen los ojos de diferente color?


Por ejemplo, hay personas con los ojos de color ámbar o amarillento, producido por la predominancia de lipocromo en el iris. Genéticamente no hay una explicación para esta coloración de “ojos de lobo”, con todo no hay que confundir esta tonalidad aquellos ojos que muestran un claro anillo de color castaño, amarillo o cobre alrededor de la pupila. Predomina en países europeos como Rumania, Francia, España, Suiza, Italia o Eslovenia. Aunque también personas de Brasil y Asia.


Los ojos violeta proceden de una mezcla de tonos rojos con reflejos azules, dando como resultado un irreal azul muy intenso. Se pueden observar sobre todo en individuos afectados de albinismo, aunque se han dado casos en personas carentes de esta enfermedad. “No hay ojos violeta, igual que no hay ojos negros”, explica el catedrático de Oftalmología de la Universidad de Madrid José Manuel Benítez del Castillo. “El color depende de la cantidad de pigmento del ojo y el rango va desde el marrón muy oscuro que se confunde con el negro al azul”. Otra cosa es que nos parezcan violetas.


Luego hay ojos negros, que no son marrón oscuros, sino tan negros que esulta prácticamente imposible diferenciar iris de pupila. Son frecuentes entre en personas de ascendencia africana, asiática y en menor medida, indígenas americanos. Sin embargo, sólo aproximadamente el 1% de las personas en todo el mundo tienen ojos de esta guisa. Otra cosa es que se sufra aniridia, una enfermedad poco frecuente que provoca la casi total ausencia del iris.


Aunque suene a endemoniado, también existen personas con los ojos de color rojo. Los que sufren este color con mayor frecuencia son los albinos. La razón de ello es que los rayos solares lo atraviesan reflejando la hemoglobina de los vasos sanguíneos de la retina porque el iris carece completamente de melanina.

Fuente:

Xakata Ciencia

23 de noviembre de 2011

Un minuto al sol produce dos semanas de luz nocturna

Profesor Zhengwei Pan

El profesor Pan (izquierda) mezcló el material con pintura para hacer el emblema de la Universidad de Georgia.

Científicos en Estados Unidos aseguran haber inventado un material que, tras haber sido expuesto al sol por un minuto, irradia por más de dos semanas luz infrarroja que puede ser percibida en la oscuridad.

Un equipo de la Universidad de Georgia indicó que la sustancia que emite luz en el rango del infrarrojo cercano podría ofrecer el "secreto" militar de la iluminación en la noche.

El término infrarrojo cercano se refiere a la porción del espectro infrarrojo que se encuentra más cerca de la luz y que sólo puede verse por medio de dispositivos especializados en visión nocturna.

El material también puede revolucionar el área del diagnóstico médico y ayudar al desarrollo de células solares mucho más eficientes que las actuales.

Los detalles de la investigación fueron publicados en la última edición de la revista especializada Nature Materials (Materiales Naturales).

El material combina los iones de cromo trivalentes que emiten luz en el rango infrarrojo cercano con zinc y germanato, un complejo compuesto óxido.

Los iones de cromo normalmente liberan toda su luz infrarroja cercana en cuestión de pocos milisegundos, después de ser expuestos a "estimulación de la luz" como la luz solar.

Sin embargo, el zinc y los germanatos crean un "laberinto de trampas" que almacenan la energía y permite que se libere en un periodo de hasta 360 horas.

Visión nocturna

Los científicos probaron el material en una diversa variedad de condiciones y consiguieron que podía ser rápida y repetidamente cargado, incluso si el día es nublado o lluvioso.

El equipo indicó que la sustancia fosforescente no necesita ser expuesta directamente a la luz.

Se puede cargar en medio de sombras, debajo del agua o incluso en una solución corrosiva de cloro.

El autor que dirigió la investigación, Zhengwei Pan, señaló que el material podría ser incorporado a discos de cerámica o mezclados con pinturas y tintes por el ejército y otras organizaciones.

"El ejército y los servicios de seguridad podrían usar (esta sustancia) con fines de identificación, ya sea para localizar a personas o equipos en la noche. Las personas con gafas nocturnas podrían verlos", le dijo el profesor Pan a la BBC.

"También estamos experimentando con nanopartículas de la sustancia para ver si las podemos vincular con células cancerígenas para ayudar a los investigadores y doctores a identificarlas".

El docente explicó que el material podría también ayudar a desarrollar la próxima generación de células de energía solar para hacerlas más eficientes en su proceso de captar y almacenar la luz solar.

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BBC Ciencia

Lentillas que convertirán el ojo humano en la pantalla de un ordenador


La lentilla se probó en un conejo vivo.

La lentilla se probó en un conejo vivo.

Científicos de EEUU y Finlandia han desarrollado unas lentes de contacto en las que es posible proyectar imágenes. De momento el dispositivo sólo contiene un píxel y ha sido probado exclusivamente en animales, aunque sus creadores lo consideran un primer paso en el camino para conseguir transmitir información en tiempo real directamente a nuestro campo visual sin necesidad de cables.

Las características de estas lentillas, diseñadas por investigadores de la Universidad de Washington (EEUU) y de Aalto (Finlandia), se recogen esta semana en 'Journal Of Micromechanics and Microengineering'.

Lo que los científicos pretenden con este invento es un sistema de visión parecido al del ciborg 'Terminator', el personaje de ciencia ficción protagonizado por Arnold Schwarzenegger. Según aseguran, cuando el sistema esté desarrollado, los usuarios de estas lentillas podrán leer textos y ver imágenes como si tuvieran una pantalla de ordenador en sus ojos, sin cables de por medio. Por ejemplo, cuando las lentillas contengan cientos de píxeles podrán ser utilizadas para leer correos electrónicos cortos o breves textos, que serán proyectados directamente en los ojos.

Se probaron en un conejo vivo

Por primera vez estas lentillas han sido probadas en los ojos de un ser vivo para evaluar posibles efectos nocivos para la vista. Los investigadores utilizaron un conejo vivo y, según aseguran en este estudio, las pruebas a las que lo sometieron muestran que las lentillas no produjeron ningún daño ni en la córnea ni en ninguna zona del ojo. Además, añadieron un tinte fluorescente para comprobar si las lentillas le habían causado algún tipo de abrasión, sin que detectaran ninguna anomalía. En el estudio subrayan que estas pruebas se realizaron siguiendo escrupulosamente las normas que regulan el trato que los animales deben recibir durante los ensayos en laboratorio.

A pesar de los resultados positivos de estas pruebas, habrá que realizar muchas otras antes de garantizar que estas lentillas no suponen ningún riesgo para los humanos. De hecho, en la fabricación de circuitos eléctricos se utilizan materiales y productos que podrían resultar tóxicos.

El dispositivo está compuesto por una antena que suministra la energía recibida de una fuente externa y por un circuito integrado que almacena esta energía y la transfiere a un chip transparente de zafiro que contiene un único LED (un diodo emisor de luz). Para construir los circuitos usaron capas metálicas extremadamente finas, con un espesor de pocos nanómetros.

Esquema de la lentilla (a), con el chip (1), el circuito eléctrico (2), la antena (3), un polímero transparente (5) y la imagen proyectada (6); Detalle de un chip con LED con 100 píxeles (b); ampliación de un píxel (c). | IOP Publishing | Journal of Micromechanics and Microengineering

Esquema de la lentilla (a), con el chip (1), el circuito eléctrico (2), la antena (3), un polímero transparente (5) y la imagen proyectada (6); Detalle de un chip con LED con 100 píxeles (b); ampliación de un píxel (c). | IOP Publishing | Journal of Micromechanics and Microengineering

Uno de los principales obstáculos que hubo que resolver fue lograr que el ojo percibiera la información proyectada con nitidez. En el ojo humano la distancia focal mínima es de varios centímetros, por lo que los textos proyectados en las lentes probablemente aparecerían borrosos. Para evitarlo, incorporaron un juego de lentes Fresnel en el dispositivo para enfocar la imagen proyectada en la retina. Bautizadas así en honor a su creador, Augustin Fresnel, estas lentes de gran apertura y una corta distancia focal son mucho más delgadas que las convencionales.

Los científicos se centrarán ahora en introducir las mejoras necesarias para conseguir dispositivos más funcionales, de alta resolución y a los que se les pueda suministrar energía remotamente. Su próximo objetivo será incorporar a la lentilla un texto.

Fuente:

El Mundo Ciencia

17 de octubre de 2011

¿Por qué no hay luz rosa?

La imagen que tenéis arriba es el espectro de luz visible. Sabemos que cada color que vemos está asociado a una longitud de onda diferente pero, ¿por qué no está el color rosa? ¿Es que no tiene ninguna longitud de onda? Bien, aquí tenéis la respuesta:




Este vídeo forma parte de una colección de vídeos llamada One-minute Physics que, como su nombre indica, son vídeos de un minuto donde se explican conceptos y curiosidades de la física. El autor de los vídeos es Henry Reich, y podéis encontrar más vídeos suyos aquí.

Tomado de:

La vaca esférica
Enlace

4 de octubre de 2011

Consiguen hacer un objeto invisible recreando el efecto de los espejismos

Un equipo de la Universidad de Texas utiliza el efecto de refracción fototérmica para conseguir la invisibilidad. El mecanismo recrea las condiciones que se producen durante un espejismo y hace desaparecer de la vista una película de nanotubos de carbono desde determinados ángulos.




Lo que vemos en las imágenes no es un truco de magia ni un efecto añadido por ordenador. La película de material del centro de la pantalla desaparece literalmente de nuestros ojos mediante el mismo efecto que se produce en los espejismos y en esos charcos ilusorios que aparecen al final de una larga carretera en un día caluroso. El experimento ha sido realizado por un equipo de investigadores de la Universidad de Texas (EEUU) comandados por Ali Aliev, del NanoTech Institute.

"El nombre científico del fenómeno", explica Aliev a lainformacion.com, "es refracción fototérmica, se origina en el gradiente de refracción que se genera alredededor de una superficie caliente". Es exactamente el mismo efecto que vemos en las carreteras en verano, explica, "pero a diferencia de la carretera, que es calentada por el sol muy lentamente, nosotros podemos crear una diferencia de temperatura de 2.000ºC en milisegundos"

El efecto óptico que se produce durante un "espejismo" es conocido desde hace más de cien años. En el caso de los "charcos de carretera", el aire cercano a la superficie del asfalto está a una temperatura mayor, lo que provoca un cambio de su densidad y a su vez una reducción en su índice de refracción. Los rayos de luz procedentes del sol son desviados al atravesar un medio con diferente índice de refracción. Bajo ciertas condiciones críticas, dichos rayos rebotan y generan en el espectador la ilusión de encontrase ante un auténtico espejo.

Este efecto es el que tratan de reproducir los investigadores mediante el uso de materiales que se calienten a gran velocidad (en el orden de milisegundos). Uno de los objetivos de estas investigaciones es la búsqueda de un material que haga rebotar la luz incidente de tal modo que el efecto espejismo nos oculte aquello que hemos situado detrás.

En el experimento que vemos en la imagen, los científicos han colocado una capa de nanotubos transparentes de carbono y detrás de ellos han situado una placa sobre la que se puede leer el texto “invisibility cloaks” (capa de invisibilidad). "Cuando los nanotubos son calentados con corriente continua", asegura Aliev, "la luz bajo el ángulo elegido es reflectada y el texto queda oculto". Si uno se fija en la parte inferior, hay una especie de espejo en el cual se sigue viendo el texto reflejado para demostrar que no es un truco.

El experimento se ha realizado en agua porque presenta un índice de refracción más alto que el aire y el experimento es más fácilmente observable. "Para demostrar el mismo efecto en el aire", asegura Aliev, "habríamos necesitado una capa de nanotubos de medio metro". La elección de los nanotubos de carbono se debe a la baja capacidad térmica de este material que permite transferir calor a gran velocidad y cambiar el índice de refracción en el líquido o gas adyacentes.

¿Se podría aplicar este truco para hacer desaparecer grandes objetos, al estilo de la nave Klingon de Star Trek? "Un objeto cubierto con una gran capa de nanotubos de carbono", indica Aliev, "sería invisible desde determinados ángulos, como algo cubierto por una suave lámina de aluminio. La capa es trasparente al 90% cuando está fría. Cuando es activada con una corriente, o por la absorción de ondas electromagnéticas, bajo ciertos ángulos se convierte en un espejo. Este tipo de ocultamiento sería adecuado para cambiar la silueta de los objetos, haciendo desaparecer los bordes, pero la parte central seguiría siendo visible".

De momento, el mejor material son los nanotubos de carbono, altamente conductores, pero en el futuro, apuntan los investigadores,serán sustituidos por láminas de grafeno.

Fuente:

La Información

14 de septiembre de 2011

Un diminuto microscopio puede hacer observaciones dentro de un animal en movimiento

Fabricado a partir de componentes de bajo coste y producción en masa, el dispositivo podría ayudar a los científicos a saber cómo dirige el cerebro los movimientos.

Un microscopio de bajo coste y del tamaño de una gominola podría permitir a los científicos observar el funcionamiento interno de animales vivos en movimiento con mucha más facilidad. El dispositivo es suficientemente pequeño y ligero -pesa menos de dos gramos- como para ser montado sobre la cabeza de un roedor, donde puede capturar la actividad de hasta 200 células cerebrales individuales a medida que el animal explora su entorno.

Acércate un poco más: Este microscopio de fluorescencia es tan pequeño gracias a la reducción del tamaño de los componentes electrónicos en los dispositivos de consumo.
Fuente: Dan Stober, Stanford News Service

Esa es una cantidad de células mayor de las que pueden ser analizadas utilizando un costoso microscopio de dos fotones, que no permite que el animal se mueva, señala Mark Schnitzer, neurocientífico de la Universidad de Stanford (EE.UU.) y uno de los creadores del dispositivo. El microscopio está diseñado para detectar la luz fluorescente, que se utiliza a menudo en la investigación biológica para marcar las diferentes células.

Schnitzer, ganador del premio TR35 en 2003, señala que es difícil calcular el coste de construcción del microscopio, aunque señala que cada componente cuesta solo unos pocos dólares. Schnitzer y algunos de sus colaboradores han creado una startup para comercializar el dispositivo.

La investigación es parte de una tendencia creciente en la microscopía por crear dispositivos cada vez más pequeños y que sean útiles para todo, desde nuevas áreas de investigación hasta la detección de la tuberculosis en los países en desarrollo. Estos nuevos y diminutos dispositivos han sido posibles en gran parte por la rápida caída de los costes y el tamaño de los componentes electrónicos -una tendencia que a su vez ha sido impulsada por la demanda de dispositivos de consumo.

"El enorme volumen del mercado de la telefonía móvil está bajando los costes sin sacrificar el rendimiento", señala Aydogan Ozcan, profesor de ingeniería eléctrica y biomédica en la Universidad de California en Los Ángeles. "Los científicos se están dando cuenta de que gracias a una arquitectura compacta y efectiva a cuanto costes, pueden adquirir componentes que hace una década hubiesen costado miles de dólares, en caso de haberlos podido encontrar".

El núcleo del microscopio de Stanford es un sensor semiconductor complementario de metal-óxido (CMOS, por sus siglas en inglés) como los que se encuentran en las cámaras de los teléfonos móviles. Todos los componentes utilizados son o bien producidos en masa o susceptibles de serlo, por lo que es fácil aumentar la producción. La investigación fue publicada el domingo en la revista Nature Methods.

El desarrollo del dispositivo fue impulsado por el deseo de los investigadores de estudiar cómo dirige el cerebro el movimiento, una tarea que requiere un microscopio que pueda estudiar las células del cerebro mientras los animales se mueven y se comportan de forma natural. El equipo de Schnitzer había desarrollado previamente un pequeño microscopio flexible en el que la luz se hacía llegar al cerebro a través de un cable de fibra óptica. Sin embargo, este enfoque limita el movimiento del animal y captura la actividad solo en una región muy pequeña del cerebro. También es caro: los componentes ópticos y electrónicos cuestan entre 25.000 y 50.000 dólares (entre 18.000 y 36.000 euros).

El nuevo dispositivo tiene un mayor campo de visión, y todos los componentes ópticos se integran en la carcasa colocada en la cabeza del animal. "El avance en la capacidad de crear un alcance fluorescente así de compacto es realmente importante", señala Daniel Fletcher, bioingeniero de la Universidad de California, en Berkeley, que no estuvo involucrado en la investigación. "El hecho de que el animal sea capaz de llevar colocado encima todo el microscopio abre muchas más posibilidades en el estudio de la conducta".

Schnitzer señala que el microscopio tienen usos más allá de las imágenes cerebrales. Se pueden unir varios microscopios y utilizarse para contar rápidamente células animales o analizar animales de laboratorio, como el pez cebra, que se utilizan en el desarrollo de fármacos

Tomado de:

Technology Review

19 de agosto de 2011

Los colores no existen

Atardecer

El cielo es azul, el atardecer naranja... ¿verdad? Los colores que usted ve no son siempre los mismos que los que ve otra persona, pues percibimos el color a través de nuestro cerebro, según le explicó a la BBC el neurocientífico Beau Lotto.


El color es una de las sensaciones más simples: hasta las aguamalas detectan la luz sin siquiera tener un cerebro. Sin embargo, explicar la claridad y el color de una manera más general, es explicar cómo y por qué vemos lo que vemos.

La primera cuestión a recordar es que el color realmente no existe... al menos no en sentido literal. Las manzanas y los coches de bomberos no son rojos, el cielo y el mar no son azules y ninguna persona es objetivamente "negra" o "blanca".

Lo que existe es luz. La luz es lo real.

Se puede medir, tener y contar (de cierta manera). Pero el color no es luz. El color es completamente fabricado por nuestro cerebro.

Experimento

¿De qué color son los cuadritos realmente? Siga las instrucciones al lado.

¿Cómo lo sabemos? Porque una luz puede tomar cualquier color... en nuestra mente.

He aquí un ejemplo. Mire la imagen de al lado, en la que hay cuatro cuadritos grises en la superficie superior del cubo de la izquierda y siete cuadritos grises en la superficie equivalente del cubo de la derecha.

Una vez esté convencido de que esos cuadritos físicamente son del mismo color (porque lo son), mire los cubos de abajo.

Lo que es asombroso es que ahora los cuadritos grises de la izquierda se ven azules, mientras que los mismos cuadritos grises de la derecha se ven amarillos.

Los cuadritos amarillos y azules de los dos cubos comparten la misma luz, no obstante, se ven muy distintos.

Memorias de colores

El color es posiblemente nuestra mejor creación, una que fue engendrada en base a nuestras experiencias pasadas.

Ésa es la razón por la cual vemos ilusiones ópticas, pues, cuando uno ve una imagen de algo ya visto en "la vida real" antes, el cerebro se comporta como si los objetos en las imágenes fueran igual de reales.

Si usamos experiencias pasadas para entender la luz, ¿cuán pronto podemos aprender a ver a la luz de forma diferente?

La respuesta: toma apenas unos segundos. Para demostrarlo, intente la siguiente ilusión óptica.

Primero, note -en la imagen que está abajo- que las dos escenas en el desierto tiene exactamente la misma composición de color. El cielo en ambas es azulado y el desierto, amarillento.

Sin embargo, si usted fija su vista sólo en el punto que está entre los cuadrados rojo y verde por 60 segundos, y luego mira el punto que está entre las dos escenas del desierto, los colores de las dos imágenes idénticas del desierto lo dejarán estupefacto.

Entre más enfocado esté al mirar el punto entre los cuadrados verde y rojo, mejor será la ilusión subsecuente.

Las escenas del desierto cambian de color porque su cerebro incorporó su reciente historia de rojo a la derecha y verde a la izquierda, y la aplica a las imágenes de abajo, al menos por un rato.

Los dos ejemplos anteriores plantean una posibilidad intrigante. Quizás el color es más fundamental para nuestro sentido de identidad de lo que pensábamos. Y efectivamente, lo es.

No se puede olvidar que el color ha sido parte del corazón de la evolución durante millones de años.

Piense en la relación entre los insectos y las flores (las flores son de colores para su beneficio, no el nuestro), o en todos los diferentes colores de los animales y cómo o les sirve para camuflarse o para, como el pavo real, distinguirse para atraer la atención.

Piense en los colores de la ropa que tiene puesta... y por qué los está usando. Toda la industria de la moda, cosméticos y diseño se basan en el color.

¿De qué color es la felicidad?

Lo que esto significa es que nuestra percepción más simple nos ha hecho lo que somos. Más que eso, y esto es realmente asombroso, el color -acuérdese de que no existe- ha moldeado el tejido físico del mundo y ha sido el núcleo de la cultura humana.

Beau Lotto

Beau Lotto es uno de los varios científicos que parten de la pregunta que tantos nos hacemos: ¿ves lo que yo veo?

Debido a nuestra íntima relación con el color, la gente se ha estado preguntando por siglos si usted ve lo que yo veo.

La respuesta nos revelaría no sólo muchísimo acerca de cómo funciona nuestro cerebro, sino también acerca de quienes somos nosotros como individuos, así como sociedades.

Para el programa de la BBC Horizon, en mi laboratorio creamos varios experimentos únicos para un grupo de 150 personas -de distintas edades, colores, sexo y orígenes- para explorar si todos vemos los colores de la misma forma.

Lo que descubrimos nos sorprendió, aunque no hay que olvidar que nuestros hallazgos son apenas el principio de la respuesta.

En un experimento en el que se probaba la relación entre las emociones y el color, hallamos que casi todos los adultos le asignaron amarillo a la felicidad, azul a la tristeza y rojo a la furia (sorpresa y temor, que son las otras dos emociones universales no tenían un color obvio). Aunque los niños seguían la misma tendencia, sus selecciones eran mucho más mezcladas y variables.

Por otro lado, casi todo el mundo (viejo y joven) mostró una relación similar entre el color y el sonido, dándole a los tonos más bajos azul oscuro y a las notas altas amarillo brillante.

En otras palabras, la gente parece tener mapas mentales internos entre el color y otras cualidades perceptivas, como el sonido y la forma. Increíble, dado que estas relaciones no existen en la naturaleza.

Estructuras de colores

Colores y frutas

La percepción del color hace que, sin importar bajo qué luz veamos el banano, siempre nos parecerá amarillo.

En otro experimento, le pedimos al grupo ubicar 49 bloques de color en una superficie que tenía 49 espacios. Ninguna otra instrucción.

El número de imágenes posibles que se podían crear era 10 a la 62 potencia: una cantidad enorme.

Lo que es extraordinario es que la gente hizo patrones que eran muy predecibles, pues todos agruparon los colores de acuerdo a su similitud. ¿Por qué?

Porque tenemos una necesidad inherente de estructura y, en particular, de estructuras que nos son familiares, en este caso estructuras que son parecidas a las matemáticas de las imágenes en la naturaleza.

Otra prueba exploraba las bases de la visión de color, para ver si había diferencias individuales en el simple acto de detectar la luz.

Lo que descubrimos es que no sólo las mujeres son más sensibles que los hombres, sino también que las mujeres que están más en control son significativamente mejores que las que se sienten impotentes.

Un resultado notable, si uno piensa que sólo está hablando de detección de luz.

Examinamos además si el color puede alterar la sensación del paso del tiempo.

Nuestras observaciones iniciales indicaban que un minuto es más largo para los hombres que para las mujeres... unos 11 segundos más largo, en promedio.

Pero un minuto fue más largo tanto para los hombres como para las mujeres si estaban bañados de una luz roja, en vez de una azul.

Este efecto probablemente está vinculado a la excitación, dado que se sabe que el rojo y el azul producen diferentes niveles de excitación.

¿Engañados?

Mariposa en flor

Las flores son de colores para su beneficio, no el nuestro.

Así que todos vemos el mundo de una forma distinta. De hecho, no tenemos otra opción, dado que nuestras experiencias son diferentes.

Pero ninguno lo ve como es.

En ese sentido, todos vivimos engañados: lo que cada uno de nosotros ve es un significado derivado de nuestras historias individuales y compartidas.

Esta realidad, quizás más que cualquier otra cosa, provee un argumento irrefutable para celebrar la diversidad, más que para conformarse por temor.

Y eso es liberador, pues saberlo le da la libertad de asumir la responsabilidad por sus percepciones futuras sobre sí mismo y sobre los demás.

Fuente:

BBC Ciencia

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