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31 de marzo de 2012

Un rio sobre otro ? Una obra de Inegnieria


Pues eso es algo real en Magdeburg, Alemania, donde se construyó el “sserstrassenkreuz” o “Cruz de Calles de Agua”.
Es un Canal-Puente sobre el Río Elba, que une la red de canales de Alemania Oriental con los de la Occidental, como parte del proyecto de reunificación de ambas luego de la caída del Muro de Berlín.
Este es el más largo viaducto artificial de Europa, mide casi un kilómetro de largo y 32 metros de ancho.
Su costo, más de 500 millones de euros y seis años de duro trabajo para ver realizada la ingeniosa obra. Fue inaugurado en octubre del 2003.
Realmente genial. En si mismo es un espectáculo y mucha gente se congrega para observar el paso de los barcos unos por encima de los otros como si de una autopista se tratara.
Por último, una pregunta trivial: El puente, ¿Se ha construido sólo para soportar el peso del agua, o se ha tenido en cuenta el peso de los barcos?
Respuesta: Solo se ha de tener en cuenta el peso del agua, ya que un barco, al moverse, desaloja una cantidad de agua igual a su peso con lo que el peso que soporta el puente no aumenta cuando pasa un barco (es el principio de Arquímedes).”

19 de marzo de 2012

Diseñan reloj nuclear 100 veces más preciso que el reloj atómico actual

Reloj Nuclear 100 veces mas preciso que los actuales
Washington (EFE) . Un equipo internacional de científicos trabaja en la construcción de un reloj con un margen de imprecisión de una décima de segundo en 14.000 millones de años, informó hoy el Instituto Tecnológico de Georgia (EE.UU.).

La precisión extrema de este reloj, cien veces superior a la de los actuales relojes atómicos, proviene del núcleo de un solo ion de torio, añade un artículo que publicará la revista Physical Review Letters.

Además de los físicos del Tecnológico de Georgia, en Alabama, participan en el proyecto físicos de la Universidad de Nueva Gales (Australia), del Departamento de Física de la Universidad de Nevada, en un trabajo financiado en parte por la Oficina Naval de Investigaciones y la Fundación Nacional de Ciencias.

El reloj nuclear podría ser útil para algunas comunicaciones confidenciales y para el estudio de teorías fundamentales de la física. Asimismo podría añadir precisión al sistema de posicionamiento global (GPS por su sigla en inglés), que se sustenta ahora en relojes atómicos.

PRECISIONES
Los relojes mecánicos emplean un péndulo que provee las oscilaciones con las que se mide el tiempo. En los relojes modernos son cristales de cuarzo los que proveen las oscilaciones de alta frecuencia que operan como una horquilla de afinación musical en lugar del antiguo péndulo.

La precisión de los relojes atómicos proviene de las oscilaciones de los electrones en los átomos inducidas por rayo láser. Pero a estos electrones pueden afectarles los campos magnéticos y eléctricos, y por eso los relojes atómicos a veces sufren una desviación de unos cuatro segundos a lo largo de la existencia del universo.

Pero los neutrones son mucho más pesados que los electrones y están agrupados con más densidad en el núcleo atómico de manera que son menos susceptibles a tales trastornos ambientales.

¿CÓMO SE HIZO?
Según el artículo del Instituto Tecnológico de Georgia, para crear las oscilaciones los investigadores planifican el uso de un láser que opera en frecuencias de petaherzios -10 elevado a la 15 potencia, o 1.000.000.000.000.000 oscilaciones por segundo- para hacer que el núcleo de un ion de torio 229 pase a un estado de energía más elevado.

La “sintonización” de un marcador láser que cree estos estados de energía más altos permitiría que los científicos fijasen su frecuencia con mucha precisión, y esa frecuencia se usaría para marcar el tiempo, en lugar del tic-tac de un reloj o el vaivén de un péndulo.

Los diseñadores encaran otro problema: para que el reloj nuclear sea estable hay que mantenerlo a temperaturas muy bajas de apenas decenas de microkelvin.

Para producir y mantener tales temperaturas habitualmente los físicos usan un refrigerante del láser, pero en este sistema eso se presenta como un problema, porque la luz del láser también se usa para crear las oscilaciones que marcan el paso del tiempo.

Según el artículo, los investigadores incluyen un único ion de torio 232 con el ion de torio 229 que se usará en la marca del tiempo. Al ion más pesado lo afecta una frecuencia de onda diferente de la que afecta al torio 229.

Los investigadores enfriaron el ion más pesado y esto bajó la temperatura del ion “reloj” sin afectar sus oscilaciones (VER FOTO).

13 de marzo de 2012

Fukushima un año después del tsunami

Un año después de la crisis en la planta de energía nuclear de Fukushima Daiichi, los científicos y los ingenieros aún tienen importantes incógnitas en lo que se refiere al conocimiento fundamental de cómo se comportan los combustibles nucleares bajo condiciones extremas, según un artículo que publica la revista Science en su última edición. Sus autores -Rodney Ewing, de la Univesidad de Michigan, Peter Burns, de la Universidad de Notre Dame, y Alexandra Navrotsky, de la Universidad de California - recomiendan un ambicioso programa de investigación a largo plazo que estudie cómo se comportan los combustibles nucleares bajo condiciones extremas durante incidentes de fundición del núcleo como las que ocurrieron en Fukushima después del terremoto con magnitud de 9 grados y del posterior tsunami del 11 de marzo de 2011. Tres de los seis reactores de agua de la planta sufrieron fundición parcial del núcleo que produjo temperaturas tremendamente altas y fuertes campos de radiación, así como la interacción entre el agua de mar y el combustible nuclear. Se usaron muchas toneladas de agua marina para enfriar los reactores recalentados. Y hasta el 8 de abril se descargó agua de mar contaminada en el océano y en los acuíferos subterráneos. “Lo que aprendí, observando todo aquello, es lo poco que sabemos en realidad acerca de lo que ocurre si se coge agua del mar, caliente, y se derrama sobre el combustible nuclear”, ha explicado Ewing, ingeniero y miembro de la Junta de Revisión Técnica de Desechos Nucleares de Estados Unidos.

La investigación debería incluir estudios de los diferentes materiales radiactivos liberados del combustible dañado durante un incidente de fundición del núcleo, además de un examen escrupuloso de la forma en que el combustible nuclear interactúa con agua dulce y agua del mar, señala el artículo. Las investigaciones podrían conducir a modelos de pronóstico que ayudarían a los operadores de plantas nucleares a responder ante acontecimientos imprevistos tomando medidas apropiadas y oportunas que minimicen los impactos sobre el medio ambiente y la salud humana.
Lo que ocurrió en Fukushima

El 11 de marzo de 2011, los tres reactores en operaciones en Fukushima se apagaron rápidamente después del terremoto. La mayor parte del combustible en esos reactores era dióxido de uranio. Cuando el tsunami inundó el sitio unos 40 minutos después del terremoto, se perdió la energía nuclear y a eso siguió la pérdida de la fuente de energía local para emergencias, lo cual causó un apagón en la estación y la pérdida del refrigerante del reactor. Lo siguiente fue una fundición parcial del núcleo en las unidades 1, 2 y 3. La reacción del revestimiento de aleación de zirconio del combustible con el agua a temperaturas altas generó gas de hidrógeno que se acumuló y explotó en cuatro de las unidades del reactor. El escape de radioactividad, aparte de los productos gaseosos y volátiles de la fisión, fue controlado con toneladas del agua del mar que se usó para enfriar los núcleos y las piletas de almacenamiento. A pesar de todas las incertidumbres e incógnitas acerca de los efectos de corto y largo plazo, Ewing considera que el uso de agua del mar para enfriar los reactores de Fukushima fue, probablemente, el recurso adecuado.

Durante la crisis nuclear que siguió al terremoto y tsunami fueron evacuadas más de 80.000 personas del área más cercana a la planta Fukushima, y más de un año después siguen desplazadas. El gobierno de Japón ha asignado inicialmente 13.000 millones de dólares en contratos para empezar la descontaminación y rehabilitación de una región de más de 35.000 kilómetros cuadrados expuesta a la precipitación radioactiva.

Cincuenta y dos de los 54 reactores nucleares de Japón permanecen apagados un año después en un país donde la energía nuclear antes proporcionaba el 30 por ciento de la electricidad.

9 de marzo de 2012

Cheetah, el robot más rápido del mundo


Un robot sin cabeza llamado "Cheetah" ha batido un nuevo récord mundial de velocidad, aseguran sus creadores.

Cheetah, el robot más rápido del mundo
Diseñado por la Agencia de proyectos de investigación avanzados del departamento de defensa de Estados Unidos (Darpa), se trata de una máquina de cuatro patas que puede correr a una velocidad de 29 km/h.

El anterior récord establecido por un robot era de unos 21 km/h.

Según el Darpa, el proyecto forma parte de un plan para fabricar robots que puedan "asistir de forma más efectiva a los soldados en misiones muy diferentes".

El Darpa, departamento dirigido por el Pentágono, aportó fondos para que Boston Dynamics, una empresa de robótica de Massachusetts, construyera la máquina.

"Estamos planeando usarlos en el campo lo antes posible", dijo el jefe científico de la compañía robótica, Alfred Rizzi.

"Realmente queremos entender las posibilidades que ofrecen robots que pueden moverse rápidamente".

Diseño animal

Por ejemplo, puede flexionar su espalda e incrementar así el alcance de sus zancadas.

La versión actual, sin embargo, depende de un sistema de inyección hidráulico que necesita que uno de los investigadores mantenga el tubo fuera del camino.

Pero los científicos dicen que a finales de año dispondrán de un prototipo que podrá correr libremente.

El proyecto, en el que estos científicos trabajarán durante unos cuatro años, se inició en febrero de 2011 y busca fabricar un robot que pueda "perseguir y evadir en zigzag", así como acceder a lugares abruptos.

Su diseño se inspira en otros modelos basados en animales creados por Boston Dynamics, incluyendo un robot-perrodiseñado para reciclar energía de sus propios pasos, así como otro robot-lagartoque puede subirse a las paredes, árboles y muros usando micro-garras en sus seis patas y una cola para equilibrarse.


Los movimientos del robot fueron diseñados a imagen y semejanza de animales salvajes veloces.
Noel Sharkey, profesor de inteligencia artifical y robótica de la Universidad de Sheffield dijo que los últimos hallazgos son impresionantes.

"Siendo más rápidos que los humanos, supone un paso en el desarrollo de un asesino de alta velocidad que pueda desplegarse rápidamente en el campo de batalla, cazar y matar", dijo.

"El mayor problema de este este robot es que ningún sistema de inteligencia artificial puede distinguir entre civiles y combatientes enemigos, así que si estuviera operando por su cuenta estaría infringiendo las leyes de guerra", explicó

8 de marzo de 2012

Destello solar envía plasma y partículas cargadas hacia la Tierra

Un poderoso destello en la superficie del Sol, agitada por su periódica temporada de tormentas, envió oleadas de plasma y partículas cargadas que alcanzarán la Tierra, informó hoy el Centro de Predicciones Climatológicas Espaciales (SWPC, por su sigla en inglés).

El SWPC, operado por el Servicio Meteorológico Nacional, indicó que el destello, de clase X1.1, las más poderosas de las erupciones solares, ocurrió a las 04.13 GMT de este lunes.

Se espera que la onda expansiva de plasma y partículas solares alcancen la Tierra en dos o tres días y que, posiblemente, incremente las auroras boreales.
Las erupciones solares que afectan al campo magnético de la Tierra y cuyas ondas han obligado a desplazar algunos aviones comerciales cuya ruta sobrevolaba los polos, seguirán intensificándose, según los expertos.
El Sol pasa por ciclos regulares de actividad y cada 11 años aproximadamente la actividad se intensifica y ocurren tormentas que a veces deforman e incluso atraviesan el campo magnético de la Tierra.

Los expertos han indicado que la actual temporada de tormentas es la más intensa registrada desde septiembre de 2005 y, lo mismo que provocan efectos visuales únicos como las auroras boreales, también afectan a las comunicaciones y por tanto a los aviones.

Esto implica además a las redes de transmisión de electricidad, las comunicaciones radiales y los sistemas de satélites, aunque la NASA ha asegurado que los astronautas de la Estación Espacial Internacional (EEI) no corren peligro.

En enero, los científicos detectaron dos destellos en el curso de cuatro días seguidos por ondas expansivas de miles de millones de toneladas de plasma desplazándose a unos 8 millones de kilómetros por hora.

La onda causada por el segundo de los dos destellos alcanzó la Tierra unas 34 horas después del destello, en lugar de los dos o más días que habitualmente demora ese desplazamiento.

4 de marzo de 2012

¿Cómo se produce una aurora boreal?

Tras el espectáculo de formas y colores de una aurora boreal se esconde una carrera de electrones cargados de energía que hasta ahora los científicos no habían conseguido explicar. Un equipo de físicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha realizado una simulación por ordenador que resuelve el misterio y, además, ayudará a predecir las corrientes de electrones súper energéticos que circulan por el espacio y que pueden causar daños en los satélites.

Cuando el viento solar choca con el campo magnético de la Tierra, éste se estira como si de una banda elástica se tratase, y acumula dentro toda la energía. Llega un momento en el que las líneas del campo magnético se reconectan y liberan de golpe toda esta energía, lo que propulsa a los electrones de vuelta a la Tierra. Cuando estas partículas tan aceleradas chocan con la parte superior de la atmósfera se genera el plasma llamado aurora, causante del despliegue de brillos y colores que se puede observar en los polos en determinadas épocas del año.
Lo que desconcertaba a los científicos era el gran número de electrones generados en estos eventos, ya que, según la teoría, sería imposible sostener un campo eléctrico en las líneas del campo magnético. Sin embargo, la simulación del MIT, cuyos resultados se publican en Nature Physics, ha demostrado que es este campo lo que precisamente se necesita para acelerar los electrones. Además, según los datos del simulador, la región activa de la magnetosfera, que es el lugar donde se produce la liberación de electrones, es unas mil veces más grande de lo que se pensaba. Este volumen es suficiente para explicar la enorme cantidad de electrones con gran aceleración que han sido detectados en las misiones espaciales.

La simulación, que se ha realizado con un súper-ordenador del National Institute for Computational Science (Tennesse, EEUU), tuvo una duración de once días durante los cuales se siguió el movimiento que realizaban 180 billones de partículas virtuales durante un evento de reconexión magnética. Sus autores explican que el fenómeno tiene lugar en muchas regiones del

espacio y que estos electrones súper energéticos podrían incluso destrozar una nave o un satélite, por lo que es necesario ser capaz de predecir el lugar y momento en los que se producirán estos fenómenos para evitar catástrofes espaciales.