Duplicar mediante la rugosidad de una superficie la transferencia de calor en ciertos sistemas de disipación

Mediante un nuevo análisis de texturas de superficies se podría mejorar la transferencia de calor en dispositivos muy diversos, que van desde chips de ordenador hasta centrales eléctricas.

Los sistemas de enfriamiento que usan un líquido que cambia de fase (como por ejemplo agua que hierve sobre una superficie) pueden desempeñar un papel importante en muchas tecnologías en desarrollo, incluyendo a sistemas de concentración de energía solar y microchips avanzados. Pero alcanzar un conocimiento profundo sobre cómo exactamente funcionan esos sistemas y qué tipos de superficies maximizan la transferencia de calor, no ha sido posible hasta ahora.

En un estudio reciente, unos investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, han comprobado que dotar a una superficie con una textura rugosa relativamente simple, trabajada a microescala, puede aumentar de modo espectacular (hasta más del doble) la transferencia de calor.

Este enfoque podría resultar mucho menos complejo y más duradero que las estrategias que mejoran la transferencia de calor creando texturas trabajadas a escala nanométrica. La nueva investigación también proporciona un marco teórico para analizar el comportamiento de tales sistemas, indicando el camino a seguir para obtener mejoras aún mayores.

La disipación de calor es un problema importante en muchos campos, especialmente en la electrónica. El uso de líquidos que cambian de fase para transferir el calor lejos de una superficie ha sido un área de gran interés durante muchas décadas. Pero hasta ahora no se había conseguido una buena comprensión de los parámetros que determinan cómo diferentes materiales, y especialmente la textura de la superficie, pueden afectar a la eficiencia de la transferencia de calor. Debido a la complejidad del proceso de cambio de fase, sólo recientemente se ha alcanzado una capacidad técnica apropiada de manipular superficies para optimizar el proceso, gracias a los avances en la microtecnología y la nanotecnología.

El equipo de Kuang-Han Chu, Ryan Enright y Evelyn Wang ha determinado que la razón por la que la rugosidad de la superficie aumenta grandemente la transferencia de calor es que mejora la acción capilar en la superficie, ayudando a mantener burbujas de vapor "clavadas" a la superficie de transferencia de calor, lo cual demora la formación de una capa de vapor que reduzca significativamente el enfriamiento.

Fuente: Amazings - Noticias de la ciencia y la Tecnología

El 'Curiosity' manda su primera foto en color

Imagen de las proximidades del cráter Gale en la que se puede ver la protección que aún conseva la cámara. NASA

El explorador de la NASA 'Curiosity' ha mandado la primera imagen en color en la que se muestra la pared norte y el borde del cráter Gale, una zona de colinas redondeadas y cráteres pequeños en donde la nave aterrizó el pasado lunes en el 'Planeta Rojo'.

Esta imagen demuestra que uno de los instrumentos clave del 'rober', la cámara MAHLI se encuentra en buenas condiciones y permanece fijada en el extremo del brazo robótico del 'Curiosity'. "Es increíble, no puedo esperar para descubrir la cámara y ver lo que nos ofrece", ha declarado Ken Edgett, de la NASA.

La cámara está diseñada para tomar imágenes ampliadas de rocas y otros objetos y también puede hacer planos generales de paisajes. Y aunque aún está cubierta con un protector, cuando se encuente en pleno funcionamiento podrá captar detalles similares al grosor de un cabello humano.

Al mismo tiempo, la Sonda de Reconicimiento de Marte (MRO) ha fotografiado la basura dejada atrás por el 'rover' durante los siete tensos minutos de aterrizaje. Así muestra que el escudo de calor del 'Curiosity' está situado a unos 1.200 metros del lugar de aterrizaje, en una región salpicada de pequeños cráteres.

Los científicos prevén que pasarán semanas o menes hasta que la nave empiece a moverse y se dirija a la montaña de cinco kilómetros de altura situada en el centro del cráter, el objetivo principal de esta misión científica de dos años de duración.

Para los expertos este montículo, conocido como el Monte Agudo, tiene una gran importancia puesto podría haberse formado de los restos de sedimentos que una vez llenaron completamente la cuenca y con su análisis ofrecer un registro geológico muy valioso de la historia de Marte.

'Curiosity' es la apuesta más firme de la agencia espacial estadounidense para 'conquistar' el 'Planeta Rojo', ha costado unos 2.500 millones de dólares, pesa una tonelada, se alimenta con energía nuclear  y tras meses de viaje llegó con éxito a la superficie de Marte el pasado lunes a las 7:32 horas.

Entre sus principales metas está comprender la estructura del planeta, así como buscar posibles restos de vida en el pasado o presente. 

 Fuente: RTVE.es / REUTERS

Pinzas ultrasónicas para sujetar seres vivos pequeños

Un nuevo dispositivo de tamaño similar al de una moneda pequeña puede manipular mediante ondas sonoras materiales vivos como por ejemplo células sanguíneas (glóbulos) e incluso animales diminutos enteros.

Este singular dispositivo, al que se puede describir como unas pinzas acústicas, es la primera tecnología capaz de atrapar y manipular sin contacto físico directo a un Caenorhabditis elegans, un gusano de un milímetro de largo que es un importante modelo biológico para estudiar enfermedades humanas. Las pinzas acústicas también son capaces de manipular con precisión objetos del tamaño de una célula que son esenciales para muchas áreas de la investigación biomédica básica.

Las pinzas acústicas utilizan ultrasonido, la misma tecnología no invasiva que los médicos usan para captar imágenes del feto en el útero. El dispositivo se basa en un material piezoeléctrico que se mueve bajo la acción de una corriente eléctrica. Las vibraciones pasan a través de transductores adheridos al sustrato piezoeléctrico, donde son convertidas en ondas acústicas especiales que crean campos de presión en el medio líquido donde está el espécimen. Estos campos sujetan al espécimen.

El dispositivo está equipado con un sistema sencillo pero eficaz de control, que permite adecuar las ondas acústicas para sujetar y mover con precisión y de modo no invasivo al espécimen u objeto inorgánico.

El equipo de Tony Jun Huang, de la Universidad Estatal de Pensilvania, cree que su aparato podrá ser fabricado en grandes cantidades de forma fácil y con un coste muy inferior que por ejemplo las pinzas ópticas, una clase de dispositivos que usan láseres para manipular partículas individuales. Las pinzas ópticas necesitan densidades de energía 10 millones de veces mayores que las pinzas acústicas, y los láseres pueden calentar y dañar a las células, a diferencia del ultrasonido.

Las pinzas acústicas son muy versátiles. Con ellas se puede manipular desde una célula individual hasta decenas de miles de células al mismo tiempo.

En la investigación también han trabajado Stephen Benkovic, Xiaoyun Ding, Sz-Chin Steven Lin, Brian Kirby, Hongjun Yue, Sixing Li y Jinjie Shi.

Fuente: Amazings - Noticias de la ciencia y la Tecnología

Sistema para generar hasta el doble de electricidad a partir del oleaje

La electricidad obtenida a partir del oleaje marítimo podría duplicarse usando un nuevo método para predecir la energía de las olas. Así se desprende de los resultados de una nueva investigación, la cual podría sentar las bases para lograr avances significativos en el uso de la energía marina renovable, haciéndola una fuente más viable de electricidad.
El estudio lo ha llevado a cabo un equipo de matemáticos e ingenieros de la Universidad de Exeter en el Reino Unido y la de Tel Aviv en Israel. Ellos inventaron un método para predecir con precisión la energía de la próxima ola, con el objetivo de hacer más eficiente la generación de electricidad a partir de la energía mecánica del oleaje, alcanzando tanto como el doble de la electricidad que actualmente es posible generar con los sistemas convencionales de generación eléctrica a partir del oleaje.
En naciones insulares como el Reino Unido, la energía marina podría aportar un porcentaje importante de la electricidad consumida. En el litoral de otros países también tendría un notable protagonismo local.
Sin embargo, las tecnologías para extraer y convertir la energía del mar están relativamente inmaduras en comparación con las utilizadas para generar electricidad a partir de la energía solar o la eólica, y por eso la electricidad generada a partir del oleaje todavía no es comercialmente competitiva sin la ayuda de las subvenciones. Ya se han logrado progresos sustanciales en estos dispositivos, pero siguen existiendo desafíos importantes. Los dos principales son: impedir que los dispositivos sean dañados por el ambiente marino hostil, y mejorar la eficiencia de la captura de la energía portada por las olas.
Esta nueva investigación se ha centrado en resolver ambos problemas mediante la estrategia de permitir un control preciso sobre los dispositivos que extraen la energía de las olas. La clave de esto es lograr que los dispositivos predigan con precisión la energía de la próxima ola y se preparen de modo específico para recibir su embate.

El nuevo sistema diseñado por el equipo de Guang Li y Markus Mueller permite hacer esta predicción con un alto porcentaje de aciertos. Esta información permite que un programa controle activamente la respuesta requerida para una ola de un tamaño particular. Como el dispositivo responde apropiadamente a la fuerza de la próxima ola, se puede extraer de ella el máximo posible de energía y además el dispositivo tiene muchas menos probabilidades de resultar dañado por una embestida inesperada. Esto último haría innecesario desactivar el aparato generador ante una tormenta, a diferencia de lo que ocurre hoy en día.
La Universidad de Exeter está colaborando con la empresa Ocean Power Technologies, uno de los principales diseñadores de dispositivos de generación de electricidad a partir de las olas, para aplicar de forma práctica los resultados de esta investigación y perfeccionar la tecnología. Estos planes futuros cuentan con el apoyo del Séptimo Programa Marco de la Unión Europea.

Fuente: Amazings - Noticias de la ciencia y la Tecnología

Biometric Shoe, el zapato que identifica quién lo calza

Aunque parezca extraño, la forma de caminar de una persona nos puede dar algunos detalles sobre ella, pero también puede servirnos como una manera de identificar a alguien, ¿o acaso alguien de ustedes no conoce a la perfección los pasos de alguno de sus familiares? Pues al menos en mi caso, sucede eso. Independientemente de si es tu caso o no, los Biometric Shoe son un nuevo tipo de zapatos que capaces de identificar a la persona que los está usando. ¿Cómo se logra esto? Mediante la presión y el paso ejercidos por una persona al caminar, y esto además de aportar características parciales sobre el individuo, también puede ayudar a identificarlo.
Investigadores están trabajando en el desarrollo del Biometric Shoe, capaz de identificar a las personas por su forma de caminar. La idea es usar el ritmo y la presión que ejerce cada persona al caminar como un futuro protocolo de identificación, lo cual seguramente requiera de alguna tecnología extra además de la empleada en el zapato. El que sea usado de esta forma, debe implicar que el estilo de caminar de cada persona es totalmente único, aunque no veo por qué no pueda ser copiado.

Fuente: Tecnomagazine.net

Sistema deletreador por escaneo cerebral para conversar con gente muda y paralizada

Unos investigadores han inventado un dispositivo que podría permitir a personas mudas y paralizadas afrontar una conversación no planificada de antemano.
La clave de esa comunicación es el primer deletreador por escaneo cerebral en tiempo real.
La nueva tecnología se basa en novedosos usos previos de los escaneos cerebrales por fMRI (resonancia magnética funcional por imágenes) para evaluar el estado de conciencia en personas diagnosticadas con estado vegetativo de inconsciencia, y para permitir que éstas respondieran a preguntas del tipo contestable con "sí" o "no". La fMRI se usa normalmente con fines clínicos y de investigación, para rastrear la actividad cerebral al medir el flujo sanguíneo.
"El trabajo de Adrian Owen y otros colegas me llevó a preguntarme si incluso sería posible usar fMRI, tareas mentales, y diseños experimentales adecuados, para codificar libremente pensamientos, letra por letra, y con ello hacer posible una comunicación bidireccional en ausencia de conducta motora", explica la investigadora Bettina Sorger de la Universidad de Maastricht en los Países Bajos.

Los resultados del trabajo de ella y su equipo, anunciados a través de la revista académica Current Biology, publicada por Cell Press, muestran que la respuesta a esa pregunta es Sí. El equipo de Sorger desarrolló una técnica de codificación de letras que casi no requiere de entrenamiento previo. Los participantes en su estudio seleccionaban a voluntad letras en una pantalla. Para que pudieran seleccionar cada carácter específico, a los participantes se les pedía realizar una tarea mental particular durante un período de tiempo determinado. Eso producía 27 patrones cerebrales distintos que se correspondían con cada letra del alfabeto y el equivalente a la barra espaciadora, los cuales podían ser decodificados automáticamente en tiempo real usando métodos de análisis de datos desarrollados recientemente.
En cada experimento de comunicación, los participantes sostuvieron una miniconversación consistente en dos preguntas no decididas previamente, y sus correspondientes respuestas. Todos los participantes evaluados fueron capaces producir respuestas exitosamente en una sola sesión de una hora.

Fuente: Amazings - Noticias de la ciencia y la Tecnología