Primeros vuelos de un avión de combate sin tripulación

Tras darse a conocer oficialmente los primeros vuelos de prueba efectuados por el Taranis, un avión de combate sin tripulación, desarrollado en el Reino Unido, el proyecto está entrando en una fase de madurez.

La creación del Taranis, cuyo nombre hace referencia al dios celta del trueno, constituye un logro tecnológico muy ambicioso dentro del sector aeronáutico británico.

El Taranis es el resultado de un millón y medio de horas de trabajo a cargo de algunos de los mejores científicos e ingenieros del Reino Unido, repartidos en unas 250 empresas británicas de la vanguardia tecnológica.

El avión, que puede ser gobernado mediante control remoto por un piloto humano, no necesita ningún tripulante a bordo, y es capaz de llevar a cabo misiones de muy distinto tipo, incluyendo hacer incursiones en espacio aéreo enemigo, disuadir de seguir avanzando a pilotos de aviones del bando contrario, marcar blancos, y efectuar operaciones de espionaje o reconocimiento.

A su versatilidad y amplio radio de autonomía, hay que añadirle su buena capacidad para volar sin ser detectado.

Taranis volando de día. (Foto: © 2014 BAE Systems)

Taranis volando al crepúsculo. (Foto: © 2014 BAE Systems)

Taranis en una pista de despegue en Warton, Lancashire. (Foto: © 2014 BAE Systems)

Con el tamaño aproximado de un avión pilotado del modelo Hawk para entrenamiento militar, también de BAE Systems, el nuevo avión sin tripulación ha sido diseñado y fabricado mayormente por BAE Systems, Rolls-Royce, la División de Sistemas de GE Aviation (antes denominada Smiths Aerospace) y QinetiQ, trabajando en estrecha colaboración con militares y otro personal especializado del Ministerio de Defensa del Gobierno Británico. Aparte de esas empresas principales, otras muchas han hecho pequeñas contribuciones al proyecto.

Los primeros vuelos del Taranis se llevaron a cabo en 2013, pero no se han hecho públicos hasta bastantes meses después.

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Un coche inteligente detecta peatones de noche

Investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) ha desarrollado un nuevo sistema para coches que detecta peatones en la vía en condiciones de baja visibilidad. El sistema está compuesto de cámaras infrarrojas que captan el calor corporal.

El nuevo sistema de ayuda a la conducción utiliza las imágenes captadas en el infrarrojo lejano por dos cámaras térmicas para identificar la presencia de personas en su campo de visión. El objetivo es avisar al conductor de la presencia de peatones en la trayectoria del vehículo e incluso, en el caso de los coches con sistemas automatizados, llegar a frenar el automóvil.

“Con el modelo que se está utilizando en esta investigación se pueden detectar peatones a 40 metros, aunque esta distancia se puede ampliar si sustituimos la óptica por otra de mayor longitud focal”, explica uno de sus  diseñadores, Daniel Olmeda, del Laboratorio de Sistemas Inteligentes (LSI) de la UC3M.

La utilización de este tipo de sensores proporciona al conductor información que va más allá de la que podría percibir por sí mismo, algo especialmente útil en condiciones de baja visibilidad como las que se dan en la conducción nocturna.

“En esta situación, las cámaras sensibles en el espectro visible que ya incorporan algunos vehículos solo pueden emplearse en regiones alumbradas por los faros del vehículo, pero nuestro sistema no requiere ningún tipo de iluminación externa”, afirma este ingeniero. El rango de infrarrojo en el que opera se corresponde con la emisión de calor, lo que permite obtener imágenes en condiciones de total oscuridad.

El IVVI 2.0 (Vehículo Inteligente basado en Información Visual). (Foto: UC3M)

El funcionamiento del sistema, que se explica en un reciente artículo científico publicado en la revista Integrated Computer-Aided Engineering, se basa en nuevas técnicas de reconocimiento de patrones en imágenes.

“El algoritmo desarrollado discrimina la presencia de peatones según ciertas características de la silueta, porque hemos comprobado que el contorno de los objetos en imágenes infrarrojas presenta características de congruencia de fase que son invariantes a la temperatura y el contraste”, comenta el profesor Olmeda, que ha centrado su tesis doctoral en esta tecnología.

Este tipo de ingenio se podría instalar fácilmente en un vehículo comercial. De hecho, ya existen modelos de coches que incorporan cámaras en el espectro visible y “la integración de un sistema basado en el infrarrojo lejano no sería muy diferente”, según los investigadores. El sistema se ha desarrollado y probado a bordo del IVVI 2.0 (Vehículo Inteligente basado en Información Visual) de la UC3M.

En concreto, utilizan un tipo de sensor de infrarrojo, el microbolómetro no refrigerado, con el que han conseguido los mismos resultados que con otros sensores refrigerados más costosos. “La implantación generalizada de este tipo de sensores es viable y su producción en masa reduciría los costes de fabricación”, apunta Olmeda.

El IVVI 2.0, un coche real que se ha convertido en una plataforma para la investigación y experimentación de profesores y estudiantes de la Universidad, incorpora además otros sistemas de visión artificial que le permiten detectar otros vehículos, las líneas de la carretera, leer las señales de tráfico o avisar al conductor con un pitido si comienza a dormirse o advierte algún peligro en la circulación. No obstante, la interfaz de este tipo de sistemas sigue constituyendo un reto, según el coordinador del LSI, Arturo de la Escalera, profesor del departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática.

“Es importante estudiar cómo le llega la información al conductor”, porque conviene evitar las distracciones que una alarma o una pantalla podrían provocar al volante. “Trabajamos para unir la percepción externa y la interna, de manera que el sistema sepa si el conductor no ha visto algo y le avise solo de ese obstáculo”, explica.

Esta nueva generación de detectores también podría encontrar aplicaciones en el campo de la robótica, según los científicos. Este trabajo está financiado por los proyectos FEDORA de  la Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología (CICYT) y por el programa SEGVAUTO de la Consejería de Educación, Juventud y Deporte de la Comunidad de Madrid, que incluye investigadores de cinco universidades españolas y representantes de los principales fabricantes de coches que operan en España. (Fuente: UC3M)

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Detección ultrasensible de ondas de radio mediante láser

Las ondas de radio se utilizan para muchas mediciones y aplicaciones. Por ejemplo, en la comunicación de los teléfonos móviles, en escaneos mediante resonancia magnética por imágenes, en diversos experimentos científicos y en algunas observaciones astronómicas. Pero el "ruido" en el detector del instrumento de medición limita el grado de sensibilidad y precisión de las mediciones que se pueden hacer.

Ahora, este obstáculo puede estar en vías de ser superado. Unos investigadores del Instituto Niels Bohr, dependiente de la Universidad de Copenhague en Dinamarca, han desarrollado un método capaz de evitar el ruido gracias a la luz láser. Debido a ello, es posible lograr una precisión muy superior en las mediciones.

El ruido en el detector de un instrumento de medición se debe, por encima de todo, al calor, el cual hace que los átomos y los electrones se muevan de forma caótica, por lo que las mediciones se vuelven imprecisas. Por tanto, el método habitual para reducir el ruido en el detector del aparato de medición es enfriarlo a una temperatura bajísima, de entre 263 y 268 grados centígrados bajo cero. Sin embargo, esto es caro y además sigue sin posibilitar las mediciones de las señales más débiles.

El nuevo método se basa en una interacción compleja entre un movimiento mecánico y la radiación óptica. La luz láser tiene poquísimo ruido, ya que todos sus fotones son idénticos. (Imagen: Recreación artística de Mette Høst)

El equipo de Eugene Polzik, profesor y jefe del Centro Quantop de Investigación en el Instituto Niels Bohr, ha desarrollado un detector que no necesita ser enfriado. Puede funcionar a temperatura ambiente, y pese a ello carece casi por completo de ruido térmico. El único ruido del que no se libra tan singular detector es el conocido como ruido cuántico, que consiste en las fluctuaciones ínfimas de la propia luz láser.

Del acumulador de calor a la pila de calor solar recargable

El gran problema que tradicionalmente ha venido arrastrando la energía solar es que no siempre la luz del Sol llega a los paneles solares. Almacenar de un modo lo más eficaz y barato posible un excedente de energía solar diurna para usarlo por la noche es el objetivo principal de muchos trabajos de investigación y desarrollo. E incluso se persigue el objetivo, más ambicioso aún, de almacenar el calor solar veraniego para su uso como fuente de calefacción en invierno.

Ahora, unos científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la Universidad de Harvard, ambas instituciones en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos, han demostrado una estrategia ingeniosa y eficiente: un material que puede absorber el calor del Sol y almacenar esa energía en una forma química, lista para ser liberada de nuevo, en forma de calor y bajo demanda. Esta solución es ideal para el uso de energía solar en forma de calor, no para generar electricidad. Si bien podría generarla, sería ineficiente hacerlo así. Pero para aplicaciones en las que el calor es lo que interesa, ya sea para calentar edificios, cocinar alimentos, o impulsar procesos industriales térmicos, la nueva técnica podría darle a la energía solar una magnífica oportunidad de expansión hacia nuevos terrenos.

Esto podría marcar un antes y un después en las tecnologías de almacenamiento de calor, dado que convierte a la energía del sol, en forma de calor, en algo almacenable y que se puede distribuir.

El principio en el que se basa el sistema desarrollado por el equipo de Jeffrey Grossman y Timothy Kucharski es simple: Algunas moléculas, conocidas como fotoconmutadores, pueden asumir dos formas diferentes, como si tuvieran un conmutador para ser colocados en el Modo A o en el Modo B, por así decirlo. Al exponerlos a la luz solar, absorben energía y saltan de una configuración a la otra, que se mantiene entonces estable durante largos períodos de tiempo.


Una potente lámpara de arco es utilizada sobre una muestra de moléculas fotoconmutables, produciendo cambios estructurales a escala molecular. Una porción de la energía de la luz es almacenada con cada cambio estructural. La progresión de estos cambios puede ser seguida mediante la vigilancia de las propiedades ópticas de las moléculas. (Foto: Cortesía del equipo de investigación)

Pero estos fotoconmutadores pueden ser activados para regresar a la otra configuración mediante la aplicación de una pequeña descarga de electricidad, calor o luz, y cuando se relajan, sueltan el calor. Efectivamente, se comportan como baterías térmicas recargables, tomando energía del sol, almacenándola durante un largo tiempo (de ahí que se las compare con las pilas eléctricas), y finalmente liberándola bajo demanda.

El nuevo trabajo representa la transición desde la teoría a la práctica de un concepto que fue desarrollado hace tres años por el equipo de Grossman. No ha sido fácil materializar el concepto, pero ahora el sistema está ya más cerca de lograr su diseño comercial definitivo que le permita salir del laboratorio y ser empleado en las importantes aplicaciones donde el calor es el fin último de la recolección de energía solar. Además, a diferencia de los combustibles que se queman, el sistema usa un material que puede ser reutilizado continuamente. No produce emisiones y nada se consume.

En el trabajo de investigación y desarrollo también han participado Nicola Ferralis, Alexie Kolpak, Jennie Zheng y Daniel Nocera.
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Unos ingenieros químicos han desarrollado un sistema basado en unas partículas que se pueden leer mediante teléfonos inteligentes (smartphones), y que podría facilitar de manera enorme la lucha contra la falsificación de productos.

Entre el 2 y el 5 por ciento de todo el comercio internacional está relacionado con productos falsificados, según un informe de las Naciones Unidas de 2013. Estos productos ilícitos, que incluyen electrónica, piezas de aviones y de vehículos de automoción, así como productos farmacéuticos e incluso comida, pueden implicar riesgos de seguridad para el consumidor y costar cientos de miles de millones de dólares anuales a gobiernos y compañías privadas.

Se han desarrollado muchas estrategias para intentar etiquetar productos legítimos y prevenir el comercio ilegal, pero estas etiquetas son a menudo demasiado fáciles de falsificar, son poco fiables o resulta demasiado costoso ponerlas en práctica.

El equipo de Patrick Doyle y Albert Swiston, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos, ha desarrollado una nueva y prometedora alternativa: un nuevo tipo de partícula que pueden leer los teléfonos inteligentes y que estos científicos creen podría ser utilizada para ayudar a autentificar objetos, piezas de los mismos, e incluso billetes, lo cual, esto último, ayudaría también a hacer más fácil la lucha contra la falsificación de dinero.

Las partículas, que tienen una longitud de unos 200 micrones y son invisibles a ojo desnudo, contienen rayas coloreadas de nanocristales que brillan mucho cuando son iluminadas con luz infrarroja de longitud de onda cercana a la de la luz roja. Gracias a poder escoger la combinación de colores, se pueden generar vastas cantidades de etiquetas diferentes.

Recreación artística del concepto. (Ilustración: Jose-Luis Olivares / MIT)

Estas partículas pueden ser fabricadas con suma facilidad, e integradas en una gran variedad de materiales, así como soportar temperaturas extremas, exposición directa al sol y mucho uso. También podrían ser equipadas con sensores que examinen sus entornos, detectando, por ejemplo, si una vacuna refrigerada ha sido expuesta a temperaturas demasiado altas o demasiado bajas.

Las micropartículas podrían ser dispersadas dentro de las piezas electrónicas o en los envases de medicamentos, durante el proceso de fabricación, incorporadas directamente a objetos fabricados mediante impresión 3D, o incrustadas en billetes. Podrían ser asimismo incorporadas a una tinta que emplearían los artistas para autentificar su arte físico.

Otra ventaja de estas partículas es que pueden ser leídas sin un descodificador caro como los que se necesitan en la mayor parte de las demás tecnologías anti-falsificación. Usando la cámara de un teléfono inteligente, equipada con una lente que ofrezca una magnificación de unos 20 aumentos, cualquiera podría observar las partículas después de iluminarlas con un puntero láser de luz del infrarrojo cercano.

Los investigadores trabajan además en una aplicación para teléfono inteligente que podría procesar aún más las imágenes y dar la información al instante.

En la labor de investigación y desarrollo han intervenido también Jiseok Lee, Paul Bisso, Rathi Srinivas y Jae Jung Kim.

Un parche elástico inteligente para controlar pacientes a distancia

Investigadores de la Universidad de Illinois (EE UU), en colaboración con expertos en materiales de China y Corea, han creado unos parches elásticos que contienen en su interior circuitos, sensores y sistemas de comunicaciones por radio. Estos nuevos dispositivos se adhieren suavemente a la piel, gracias a su recubrimiento de silicona. Los resultados del trabajo se publican en el último número de la revista Science.

Según explica a Sinc John Rogers, uno de los autores del estudio, “las características más destacadas de estos nuevos dispositivos es que son ultrafinos (alrededor de 1 milímetro), elásticos y físicamente parecidos a la piel. Se adhieren suavemente sin necesidad de ninguna sujeción, de manera que no limita los movimientos naturales de las personas”. Por tanto, añade, “el sistema es ideal para monitorización continua y a largo plazo de pacientes”.

En el desarrollo se aplicaron dos ideas esenciales para ensamblar los circuitos integrados, los sensores y los sistemas de radio y de suministro de energía. En primer lugar, dice Rogers, “todos estos elementos flotan en una finísima cámara de microfluidos, con membranas de elastómeros blandas como sustratos superiores e inferiores”.

La segunda idea “es que los elementos están interconectados mediante un cableado construido con una geometría plegada. Así, tras el estiramiento, las interconexiones se despliegan casi como un origami invertido, de forma que se evita cualquier tensión en los materiales y ofrece una respuesta elástica lineal similar al látex”, destaca el investigador.

El parche tiene circuitos, sensores y comunicación por radio. (Foto: U. Illinois)

Estos parches inteligentes están aún en fase experimental. Según John Rogers, las futuras aplicaciones van desde la vigilancia de pacientes al diagnóstico, sistemas para el control de prótesis o control de la cicatrización de heridas. Otros usos podrían dirigirse a los ámbitos de la cosmética para monitorizar el estado de la piel y también en deportes y entrenamiento, concluye el coautor. 

Hormigón reforzado con fibras de acero para la construcción convencional

Reforzar el hormigón con armaduras de acero es una práctica muy frecuente en la construcción. Ahora el ingeniero industrial Aimar Orbe Mateo (UPV/EHU), en España, ha analizado la posible utilización para estas labores de un material que se usa en otras aplicaciones: el hormigón reforzado con fibras de acero.

Según se desprende del estudio, que publica la revsita Composites Part B: Engineering, este material presenta algunas ventajas con respecto al hormigón armado convencional; entre otras, que se agrieta menos, y que puede utilizarse para usos como la fabricación de tanques de sujeción cilíndricos.

Aimar Orbe Mateo, investigador y profesor de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao, indica que desde el inicio era evidente que "tenía que ser algo que tuviera aplicación práctica". Así pues, el equipo elaboró, como elemento de investigación, un material susceptible de ser utilizado en la construcción: el hormigón autocompactante reforzado con fibras de acero (HACRFA).

Se trata de materiales que ya se utilizan en la construcción, pero que tienen otras aplicaciones. "El hormigón autocompactante, por ejemplo, se utiliza en los prefabricados. Si se usa en trabajos de construcción convencionales, es difícil dosificarlo, ya que este hormigón es muy fluido, muy líquido. Dicha textura permite, en cambio, prescindir de procedimientos que sí se utilizan con el hormigón convencional (vibración, arrastre con palas...), ya que se mueve y compacta por sí solo", señala Orbe.

Fibras de acero. (Foto: UPV/EHU)

También se utilizan fibras de acero para reforzar el vidrio, "pero, sobre todo, para fabricar elementos secundarios: pavimentaciones de polígonos industriales, túneles, conductos de alcantarillado y similares", añade. Estas fibras son pequeñas, tanto en longitud (50 mm) como en diámetro (1 mm), de dimensiones similares a las de un clip abierto.

Junto con los ensayos de laboratorio, el equipo probó también el uso que pueda darse al citado material en la realidad. Se levantó, a tal fin, una pared de tres metros de alto y seis de largo, y se dividió en 380 muestras, con las que se hicieron diversos ensayos, tanto destructivos como no destructivos, "para determinar las capacidades estructurales de las fibras de acero y, en general, la capacidad de resistencia de la pared", subraya Orbe.

Dado que la resistencia de la estructura depende de la orientación y de la distribución de las fibras en el hormigón (imposibles de observar a simple vista), el equipo de investigación recurrió a un sistema magnético. En primer lugar, se creó un campo magnético en el interior de las muestras; a continuación, se analizaron los cambios producidos en dicho campo. Quedaban despejadas, por tanto, la incógnita de hacia qué eje se orientaban preferentemente las fibras, y la de qué cantidad de fibra había en cada muestra.

Ensayos y pruebas con las muestras extraídas de la pared levantada. (Foto: UPV/EHU)

Según este estudio, "las fibras se orientan en la dirección que nos interesa gracias a la fluidez del hormigón autocompactante", señala el investigador. Además de los citados ensayos, el equipo realizó simulaciones computacionales de dinámica de fluidos. "Dichas simulaciones nos mostraron que la orientación que vayan a tomar las fibras es predecible. Así, podemos detectar con antelación los puntos débiles y los procesos de hormigonado inadecuados", señala el investigador.

Otros ensayos de la investigación mostraron que las fibras de acero controlan mejor que las armaduras de hormigón armado convencional las grietas que puedan abrirse al secarse el hormigón. "Hay miles de fibras, distribuidas en toda la masa, que compactan ésta continuamente", afirma el ingeniero.

Opina Orbe que, con las citadas investigaciones, el material "ha alcanzado un punto de madurez" y que puede contribuir a hacer más fáciles algunos trabajos de construcción. Propone, concretamente, su utilización para la fabricación de tanques de sujeción cilíndricos para la recogida de aguas. Habida cuenta de la capacidad del HACRFA para controlar mejor las grietas y los resultados de otros análisis realizados por este equipo de investigación, "la conclusión es la siguiente: es más económico y más sostenible que el diseño estructural convencional", afirma Orbe.

Pero su utilización (tanto para los usos propuestos por el equipo de investigación como para otros distintos) exige que "los contratistas sean conscientes de las ventajas de este material. Y es difícil convencer a los contratistas de que no coloquen las tradicionales barras de acero, de que todo debe ir mezclado dentro del hormigón, que así se refuerza éste... Asimismo, es motivo de desconfianza el hecho de que al secarse el hormigón no pueda verse dónde están las fibras, si están bien distribuidas o debidamente orientadas. Además –subraya Orbe– hay pocos ejemplos de construcciones realizadas con este sistema". 
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Hacia las células solares con un grosor de poco más de 1 átomo

El grafeno es un material singular que consiste en una capa de átomos de carbono posicionados de tal manera que conforman una retícula hexagonal, parecida a la de un panal de miel, y con un grosor de tan solo 1 átomo, que lo dota de propiedades exóticas a las que se puede sacar mucho provecho. Sin embargo, los estados electrónicos en el grafeno lo hacen poco práctico para construir células solares.

La idea de buscar equivalentes al grafeno en otros elementos o compuestos, es decir obtener formas de un material que tengan un grosor atómico de una o pocas capas atómicas, y potencialmente nuevas e insospechadas cualidades, abre un amplio abanico de fascinantes posibilidades, entre ellas la de crear un material casi tan delgado como el grafeno y que resulte muy práctico para fabricar células solares ultradelgadas.

Unos investigadores de la Universidad Tecnológica de Viena en Austria han logrado ahora crear un diodo hecho con diseleniuro de tungsteno. Sus experimentos muestran además que este material podría ser utilizado para crear células solares flexibles ultradelgadas. Podrían ser viables incluso pantallas flexibles.

Las estructuras de diseleniuro de tungsteno con las que el equipo de Thomas Müller ha trabajado constan de una capa de átomos de tungsteno, los cuales están conectados con átomos de selenio por arriba y por debajo del plano del tungsteno.

Diseleniuro de tungsteno. (Imagen: Universidad Tecnológica de Viena)

Los investigadores han comprobado que estas estructuras absorben luz, de forma muy parecida al grafeno, pero, a diferencia de éste, en el diseleniuro de tungsteno esta luz puede ser empleada para generar energía eléctrica de una manera muy eficaz.

La capa es tan delgada que el 95 por ciento de la luz simplemente la atraviesa, pero una décima parte del 5 por ciento restante, que el material absorbe, se convierte en energía eléctrica. Por tanto, la eficiencia interna es bastante alta. Se puede usar una porción superior de la luz incidente si se apilan unas sobre otras varias de las capas ultradelgadas, pero a veces la alta transparencia puede ser una característica útil. Por ejemplo, permitiría colocar capas de células solares en las fachadas de cristal, que dejarían pasar luz dentro del edificio produciendo electricidad al mismo tiempo.

Hoy en día, las células solares estándar se fabrican básicamente de silicio, son bastante aparatosas y no son flexibles. Se usan también materiales orgánicos, pero envejecen bastante rápido. Una gran ventaja de las estructuras bidimensionales de capas atómicas simples  es su cristalinidad. Las estructuras cristalinas de esta clase proporcionan una muy deseable estabilidad.

El campo en el que trabajan Müller y sus colegas es muy activo. Al mismo tiempo que se hacían públicos los resultados del equipo de Müller, se presentaron también los de dos trabajos del mismo tipo con resultados parecidos.
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Hervir agua en media billonésima de segundo

Un nuevo método para calentar agua a velocidad de vértigo permite llevarla al punto de ebullición en tan solo media billonésima de segundo.

Mediante esta técnica asombrosa, será posible realizar experimentos que hasta ahora eran inviables o muy difíciles de llevar a cabo.

El concepto teórico ideado por el equipo de Oriol Vendrell, del Centro Alemán para la Ciencia del Láser de Electrones Libres (CFEL), aún no ha sido demostrado en la práctica, pero todo apunta a que podría calentar una pequeña cantidad de agua hasta 600 grados centígrados en apenas media billonésima de segundo (medio picosegundo).

La capacidad descrita haría de esta técnica la más rápida en el mundo para calentar agua.

Este método logra calentar agua muy deprisa usando un destello concentrado de radiación del orden del terahercio.

Este tipo de radiación se compone de ondas electromagnéticas con una frecuencia entre la de las ondas de radio y la de los rayos infrarrojos.

Se pueden generar destellos de esta radiación usando los dispositivos conocidos como láseres de electrones libres, los cuales aceleran del modo idóneo los electrones.

En la investigación también han trabajado Pankaj Kumar Mishra y Robin Santra, también del CFEL.

El CFEL es una entidad dependiente de tres instituciones germanas: El Sincrotrón Alemán de Electrones (DESY, por sus siglas en alemán), la Universidad de Hamburgo y la Sociedad Max Planck de Alemania)
http://noticiasdelaciencia.com/not/9362/hervir_agua_en_media_billonesima_de_segundo/

Diez veces más rendimiento en fibra óptica

Se ha descubierto un modo de multiplicar por diez el rendimiento de las fibras ópticas. La solución, simple pero imaginativa, reduce la cantidad de espacio necesario entre los pulsos de luz que transportan los datos, lo que permite un aumento drástico en la capacidad de las fibras ópticas.

Las fibras ópticas transportan los datos en forma de pulsos de luz a través de distancias de miles de kilómetros a velocidades tremendas. Son una de las glorias de la tecnología moderna de telecomunicaciones. Sin embargo, tienen capacidad limitada, debido a que en la fibra hay que alinear los pulsos de luz uno tras otro, separados por una distancia que no puede ser inferior a cierto límite mínimo, a fin de garantizar que las señales no se interfieran entre sí. Esto hace que en la fibra existan espacios vacíos que no se aprovechan para enviar datos.

Desde su aparición en la década de 1970, la capacidad de trasmisión de datos de la fibra óptica se ha incrementado cada cuatro años en un factor de diez, un hecho impulsado por el flujo constante de nuevas tecnologías que se ha mantenido durante bastante tiempo. Sin embargo, en los últimos años se ha llegado a un cuello de botella, y científicos de todo el mundo han estado tratando de salir de él.

El equipo de Luc Thévenaz y Camille Brès, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) en Suiza, ha ideado un método para agrupar más los pulsos en las fibras, sin que ello origine problemas, reduciendo así el espacio entre los pulsos. Su enfoque hace posible el uso de toda la capacidad de una fibra óptica. Esto permitirá aumentar diez veces el rendimiento de los sistemas de telecomunicaciones basados en fibra óptica.
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Taxi eléctrico que se recarga en 15 minutos

Los automóviles con motor de combustión interna utilizados por las empresas de taxis suelen ser vehículos normales adaptados para su uso como tales. Sin embargo, el reto al que se enfrentan los automóviles eléctricos actuales es la limitada autonomía de que disponen entre recarga y recarga, y el largo tiempo que requieren éstas (hasta 8 horas).

Esto es aceptable para un coche que se utilice en los desplazamientos diarios entre la vivienda y el trabajo, pero muy poco práctico para un vehículo que esté circulando constantemente, como es el caso de los taxis. Conviene tener en cuenta que no es raro que un mismo vehículo esté de servicio más de 16 horas al día, por conducirlo más de un taxista en turnos diferentes de trabajo. Un taxi eléctrico que deba ser utilizado en tales condiciones no tendrá tiempo de recargarse a la lenta manera tradicional, y además debería hacerlo más de una vez al día, ya que los taxis sometidos a ese régimen intensivo de actividad pueden recorrer un total de 500 kilómetros en 24 horas.

Los ingenieros de la iniciativa TUM CREATE, un proyecto de colaboración de la Universidad Técnica de Múnich (TUM) en Alemania y la Universidad Tecnológica Nanyang (NTU) en Singapur, se han puesto manos a la obra para solucionar ese problema, y ya han desarrollado un prototipo de taxi eléctrico, adaptable a diversos climas. Por ejemplo, una versión está preparada para afrontar con éxito los altos niveles de calor y humedad en grandes ciudades tropicales. A diferencia de lo que suele ser habitual en regiones con climas templados, evitar un calentamiento excesivo de la batería y mantener una buena refrigeración dentro del vehículo son problemas de primer orden en zonas tropicales y ecuatoriales.

Este taxi eléctrico, "EVA", desarrollado por el equipo de Daniel Gleyzes, cuenta con un nuevo sistema de recarga de alta velocidad que puede recargar la batería en tan solo 15 minutos, tiene una autonomía de 200 kilómetros entre cada recarga, y además dispone de un sistema individualizado de aire acondicionado.
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Coche eléctrico de carreras Nissan ZEOD RC

En un nuevo ejemplo de que los automóviles impulsados exclusiva o parcialmente por un motor eléctrico se acercan cada vez más a los de motor de combustión en aquellas cualidades en las que estos superaban por mucho a los eléctricos, las primeras demostraciones del ZEOD RC, un auto de carreras creado por la compañía Nissan, son una buena muestra del rápido progreso en el campo de los automóviles eléctricos.

El ZEOD RC correrá el próximo año en Las 24 Horas de Le Mans. El Nissan ZEOD RC se convertirá así en el primer automóvil de la historia en completar una vuelta completa de más de 13 kilómetros (8,5 millas) en el circuito de la célebre carrera automovilística usando tan solo energía eléctrica. Se prevé que el coche alcance velocidades superiores a los 300 kilómetros por hora.

El conductor será capaz de cambiar de energía eléctrica a un pequeño y ligero motor de combustión interna turbocargado. El vehículo, que comparte la misma tecnología de batería que el Nissan LEAF, será recargado eléctricamente a través de frenado regenerativo.

Nissan Motor Co., Ltd., la segunda compañía más grande en el sector japonés de la automoción, tiene su sede en Yokohama, Japón, y es parte de la Alianza Renault-Nissan. En 2010, Nissan introdujo el Nissan LEAF, el primer automóvil puramente eléctrico comercializado a gran escala y globalmente, que ya lleva más de 83.000 unidades vendidas, y que es el automóvil eléctrico apto para carretera más vendido en la historia.

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Prótesis de mano con capacidad táctil

Una nueva investigación está poniendo los cimientos para la creación de prótesis de extremidades con capacidad sensorial táctil que algún día podrían ofrecer información sensorial en tiempo real a las personas con una extremidad amputada. Esa información sensorial reemplazaría a la natural del miembro perdido y llegaría al cerebro a través de una interfaz entre éste y la extremidad protésica.

La investigación, a cargo del equipo del profesor Sliman Bensmaia de la Universidad de Chicago en Illinois, Estados Unidos, marca un importante paso en el desarrollo de una nueva tecnología que, si se consigue traducir en modelos lo bastante duraderos y prácticos de usar, incrementaría la destreza y la viabilidad clínica de prótesis de mano robotizadas controladas por el cerebro.

Para restaurar las funciones sensoriomotoras de un brazo, no solo hay que reemplazar las señales motoras naturales que el cerebro envía al brazo para moverlo, sino que también hay que reemplazar las señales sensoriales naturales que el brazo le envía al cerebro mientras está ejecutando la orden motora de éste.

Bensmaia y sus colegas creen que la clave está en valerse de lo que la ciencia sabe sobre cómo el cerebro en un cuerpo humano intacto procesa información sensorial, y luego intentar reproducir esos patrones de actividad neural a través de una estimulación adecuada del cerebro.

La investigación de Bensmaia es parte de un proyecto impulsado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA), dependiente del Departamento de Defensa de Estados Unidos. Dicho proyecto va encaminado a crear una extremidad superior (un brazo o parte del mismo), artificial, modular, y capaz de restaurar el control motor natural y la percepción sensorial táctil en las personas con amputación de extremidad. Coordinado por el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, en Laurel, Maryland, Estados Unidos, el proyecto ha reunido un equipo interdisciplinario de expertos de instituciones académicas, agencias gubernamentales estadounidenses y compañías privadas.

Bensmaia y sus colegas de la Universidad de Chicago están trabajando específicamente en los aspectos sensoriales de dichos miembros artificiales. En una serie de experimentos con simios, cuyos sistemas sensoriales se parecen mucho a los de los humanos, los científicos identificaron patrones de actividad neural que se manifiestan durante la manipulación natural de objetos y luego consiguieron introducir con éxito esos patrones a través de medios artificiales.

El resultado de estos experimentos es un conjunto de instrucciones que pueden ser incorporadas en el sistema informático de un brazo protésico robotizado, a fin de dotar de percepción sensorial táctil a la persona mediante una interfaz que traduzca a señales enviables al cerebro los valores de diversos parámetros físicos relativos a los objetos con los que interactúe una extremidad protésica, típicamente una mano.

El último paso, si todo va bien, será realizar ensayos clínicos en personas con amputaciones.

Con Bensmaia han colaborado Gregg Tabot, John Dammann, Joshua Berg y Jessica Boback, de la Universidad de Chicago, así como Francesco Tenore y R. Jacob Vogelstein del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins.

Los detalles técnicos de este trabajo de investigación y desarrollo aparecen en la revista académica PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences, o Actas de la Academia Nacional de Ciencias, de Estados Unidos).
http://noticiasdelaciencia.com/not/8801/hacia_las_protesis_de_mano_con_capacidad_sensorial_tactil/