Zona Científica

Desarrollan un conmutador basado en nanoestructuras de silicio


Científicos de la Universidad Estatal Lomonosov de Moscú en Rusia, y de la Universidad Nacional Australiana (ANU), desarrollaron un conmutador ultrarrápido totalmente óptico sobre nanoestructuras de silicio.

Los desarrolladores aseguran que este invento puede ser la plataforma para futuros ordenadores que trabajen a velocidades ultrarrápidas. Las grandes resonancias en el espectro visible de las nanopartículas de silicio, se caracteriza por una fuerte localización de las ondas de luz en las escapas por debajo de la longitud de onda. 


Este efecto es la base para el conmutador fotónico, y de tener éxito, los estudios no pueden llevar al desarrollo de uno muy rápido y compacto. El prototipo actual, en forma de disco, tiene 250 nanómetros de diámetro y puede conmutar pulsos ópticos a tasas de femtosegundos (un femtosegundo es una millonésima de milmillonésima de segundo).

Estas velocidades podrían ayudar en la creación de enlaces de transmisión de datos y dispositivos de procesamiento, que funcionen a decenas de terabits por segundo.

Fuente: PUBS

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Descubren los neutrinos más veloces y con mayor energía


En una conferencia, en los Países Bajos, los científicos del programa de investigación IceCube, anunciaron que se han descubierto los neutrinos de mayor energía jamás antes detectados.


Dichos neutrinos han registrado energías de 2.600 trillones de teraelectronvoltios (TeV), lo que representa cientos de veces más que el récord registrado por los protones del Gran Colisionador de Hadrones (GCH).

Estos neutrinos también se han catalogado como los más rápidos entre todas las partículas que se han podido observar hasta el momento. Recordemos que los neutrinos son partículas subatómicas que casi no tiene masa, por ello son capaces de atravesar el universo en línea recta, pasando por planetas sin desviarse, pues raras veces interactúan con la materia. 


Los científicos lograron detectar los destellos que producen cuando los neutrinos se topan con algún átomo, gracias al telescopio IceCube ubicado prácticamente en el Polo Sur.

Fuente: Rt

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Mejor rendimiento en las computadoras gracias al tantalio


La energía en la computación se emplea de forma muy desbalanceada, concretamente podemos decir que la mayor parte se usa para transferir datos de un tipo de memoria a otro, este proceso requiere de mayor energía y genera mayor calor en el equipo.

Una vía para evitar ello es el desarrollo de un chip informático que incluya una memoria, de modo que la cercanía física sería mínima al desarrollar el cómputo. Pero este sistema no es compatible con la física necesaria para crear este tipo de almacenamiento.


La creación y conmutación de la polaridad en los nanoimanes, sin empelar un campo magnético externo, es la meta de muchas investigaciones. Generar un campo magnético requiere espacio y energía por lo que no se han integrado en los chips de los ordenadores.

En lugar de ello se ha trabajado en los sistemas convencionales: una unidad de disco duro y los tipos de memoria RAM. Los científicos de la Universidad de California en Berkeley descubrieron que digerir la corriente eléctrica mediante el tantalio crea la polaridad necesaria para los nanoimanes dentro de un chip, lo que significó la alineación de estos de forma perpendicular, orientación que invalido los procesos de conmutación. 


La nueva investigación sostuvo que la inclinación de solo 2 grados de los nanoimanes es suficiente para tener los beneficios conmutativos magnéticos de alta densidad, y todo ello sin tener un campo magnético externo.

Este avance abre las puertas a un sistema de memoria que pueda ser alojado en un microprocesador, lo que reduciría la disipación de energía en la electrónica moderna, lo que desembocaría en ordenadores más eficientes y con menor consumo de energético.

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Nuevo material superconductor sería mejor que el grafeno para circuitos de bajo consumo


Científicos estadounidenses sostiene que han desarrollado un material idóneo para la conducción eléctrica en circuitos integrados.  Este nuevo desarrollo será fundamental para la aplicación en dispositivos electrónicos más rápidos y energéticamente eficientes.


El material se elaboró a base de estaneno, un compuesto que tiene existencia teórica, y que sería un aislante topológico, que mostraría su superconductividad dirigiendo la electricidad pos sus bordes sin perder energía en forma de calor, sostiene la revista Nature.

Los investigadores de la Universidad Purdue (EE.UU.), autores de la investigación, no han logrado demostrar en la práctica que este material muestre esas características de superconducción tan esperadas, y destacaron que de comprobarse su efectividad, este material tendría mayor potencial que el grafeno, para el desarrollo de circuitos de bajo consumo.


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El campo magnético terrestres se había formado antes de lo estimado


Especialista sostienen que el campo magnético de la Tierra no apareció luego de 1.000 millones de años después de la formación del planeta, sino inmediatamente después cuando todavía era polvo y gas.


Los geólogos estadounidenses investigaron los cristales de circón descubiertos en Jack Hills (Australia Occidental), demostrando que la magnetosfera se formó casi a la par que el Sistema Solar, por lo que el campo magnético de la Tierra es 600 millones de años más antiguo de lo especulado.

El informe, publicado en ‘Science’, sostiene que el circón solo se forma a temperaturas muy altas y al interior de rocas ígneas, lo cual las hace idóneas para la estimación de la edad de la corteza terrestre, incluyendo la fuerza del campo magnético.


Esta nueva información explicaría la aparición y el desarrollo de la vida en la Tierra, pues sin el escudo que proporciona el campo magnético, los vientos solares nocivos y la radiación serían perjudiciales para los organismos.

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Nuevos avances en el desarrollo del chip cuántico


Ya conocemos el potencial de la tecnología cuántica en el desarrollo de nuevos circuitos y lo importantes que serían para el desarrollo de una nueva era de computadoras, pero hasta el momento los fotones cuánticos se han comportado de la misma forma, lo que limita la capacidad de controlarlos y construir complejos circuitos que ayuden al desarrollo de otros equipos.

La reciente investigación de científicos del Instituto Niels Bohr (NBI) en la Universidad de Copenhague en Dinamarca, dirigidos por Peter Lodahl, ha descubierto un nuevo tipo de conductos fotónicos, en los cuales la dirección de movimiento impone diferencias determinantes.


Este nuevo canal puede ser la clave para el desarrollo de circuitos fotónicos a gran escala. El chip fotónico incorpora la luz en un punto cuántico, si se ilumina este punto con un láser se puede lograr la excitación de los electrones, emitiendo un único fotón cada vez.

La luz puede ser emitida normalmente en diversas direcciones pero el chip está construido para enviarlos mediante un canal fotónico, el problema radica en que los fotones enviados se mueven en ambas direcciones del canal lo que limita la eficiencia de la luz, el problema se hace mayor cuando el circuito aumenta de tamaño. 


Para darle solución a este problema, los especialistas, desarrollaron un nuevo canal dónde se puede ejercer el control necesario sobre los fotones de forma que solo serán enviados en una sola dirección.

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Tormenta solar podría afectar gravemente las infraestructuras tecnológicas del planeta


El aumento de la actividad solar podría causar grandes daños en la infraestructura tecnológica terrestre, así lo advirtió el gobierno británico.

"La actividad solar puede producir rayos X, partículas de alta energía y eyecciones de masa coronal (plasma). Cuando dicha actividad se dirige hacia la Tierra, existe un potencial de numerosos impactos negativos que pueden incluir apagones eléctricos, fallos en las redes de comunicación y perturbación (o pérdida) de los sistemas de satélites", sostiene el informe del gobierno británico.


Como un ejemplo se destaca la tormenta solar de 1859, la cual provocó el colapso de los sistemas de telégrafo en toda Europa y América del Norte. "El evento Carrington llegó a la Tierra en tan solo 18 horas. Lo más probable es que en el peor de los escenarios, desde la observación hasta el impacto pasarán tan solo 12 horas", advierten los especialistas, dejando ver que estos fenómenos son difíciles de predecir.

Entre las consecuencias de una tormenta actual destacan: cortes de energía, aumento de la radiación para las tripulaciones de vuelos, interrupción de los sistemas de satélites, fallos del GPS, y errores en los sistemas electrónicos. 


Además agregaron que a pesar de todos los estudios realizados, aún se encuentran con ciertas falencias para poder entender comportamiento de estos cambios y las medidas que se deben tomar para mitigar los efectos de estos fenómenos espaciales.

"El avance de la tecnología y la interdependencia de algunos sistemas significan que en las últimas décadas la infraestructura se volvió más vulnerable a los impactos de las tormentas solares", finalizan los investigadores.

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Exoesqueleto de cráneo alargado fue hallado en Arkaim


Descubren un exoesqueleto femenino con un cráneo alargado y deformado en los túmulos de Arkaim, en la región de Cheliábinsk, Rusia.

Esta excavación se realizaba en una zona reservada de esta región, en un cementerio de los siglos II y III antes de Cristo. El primer resto hallado corresponde a una mujer con una gran deformación craneal que lo hace ver alargada en la parte superior.


María Makúrova, directora de Arkaim, sostuvo que esta es una característica tradicional en muchos nómadas pertenecientes a las estepas euroasiáticas correspondientes al milenio I a.C., recordemos que hace 2.000 años los nómadas de los Urales del Sur modificaban las cabezas de los bebés con diversas técnicas.

Muchos especialistas afirman que esta tradición era una moda, pues la forma inusual de la cabeza esa considerada un sinónimo de belleza, otros afirman que lo hacían para distinguirse de los demás miembros y era utilizado por las personas de la élite.


La ciudad amurallada de Arkaim es conocida como el 'Stonehenge ruso', debido a que podría ser empleada por los pueblos antiguos para estudiar las estrellas.

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Aumento del nivel  del mar en 3 metros sería trágico


Científico sostiene que el nivel del mar podría subir 3 metros en los próximos 50 años, debido al calentamiento global. James Hansen, junto a 16 expertos, vienen trabajando en nuevas proyecciones sobre el efecto de estos cambios en el comportamiento de los océanos.


La investigación, publicada en Atmospheric Chemistry and Physics Discussion, advierte del amento en las temperaturas globales y sostiene que un cambio de 1°C podría ser punto de partida para cambios globales drásticos, generando un aumento de las tormentas de largo alcance.

El cambio climático afecta a los glaciares de la Antártida y Groenlandia, los cuales podrían derretirse 10 veces más rápido que el ritmo presentado en la actualidad, la última medición, realizada por Panel Intergubernamental de la ONU acerca del Cambio Global (IPCC, por sus siglas en inglés), sostuvo que los niveles del mar crecería en un metro a finales de siglo.

  
Este mismo reporte advirtió que era necesario limitar el calentamiento global a 2°C, por encima de los objetivos industriales, mediante la reducción de los gases de efecto invernadero. Ahora el reciente estudio sostiene que esto no podría ser suficiente para detener el deshielo de los glaciares. "No es difícil imaginar que los conflictos derivados de las migraciones forzadas y colapso económico podrían hacer ingobernable el planeta, amenazando el tejido de la civilización", sentencian los especialistas.


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Mejor uso de la impresión 3D en el campo médico


Las impresoras 3D siguen generando más campos de aplicación, ya sea para la impresión de partes de aeronaves, para construcciones artísticas, o para fines médicos empleándolas en la elaboración de prótesis.

Ahora la Escuela de Farmacia de la University College encontró un nuevo uso, la impresión de medicamentos a la carta. Con este nuevo proceso el paciente podrá ir a la farmacia y allí se le imprimirán las medicinas recetadas.


Por otro lado Ricky Wildman, de la Universidad de Nottingham, plantea la impresión de medicamentos mediante “chorros de tinta”, creando medicamentos líquidos que pueden convertirse en sólidos luego de la impresión, aunque estiman que esta tecnología puede estar disponible en unos 10 ó 15 años.

Las técnicas más cercanas parecen ser las que están basadas en polímeros, empleando la impresión 3D tradicional, aunque la principal dificultad es encontrar la temperatura adecuada.


Aunque todos persiguen la misma finalidad, tratamientos personalizados, que para muchos casos, es fundamental y que en la actualidad solo se puede realizar mediante in ingreso hospitalario. Con una técnica adecuada podrían crearse pastillas que liberan un principio activo en un determinado momentos o zona del organismo.

La otra ventaja es la posibilidad de tener un medicamento con la dosis necesaria en un solo comprimido.

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Nitruro de boro sorprende a la comunidad científica al atrapar la luz


Gran intriga viene generando el nitruro de boro hexagonal debido a sus inusuales propiedades, como el poder atrapar la luz mientras orbita alrededor de diminutos ángulos.

Este material se conforma por capas apiladas de átomo de boro y nitrógeno ubicados en una retícula hexagonal, así lo afirmó el equipo liderado por Michael Fogler, de la Universidad de California, en San Diego, luego de sus investigaciones.


Las partículas, denominadas polaritones fonones, desafían las leyes de la reflexión con un movimiento no aleatorio. Estos rayos se propagan a lo largo de caminos en ángulos fijos, respecto a su estructura atómica, ello puede conllevar a resonancias interesantes.

"Las trayectorias de los rayos polaritones atrapados son muy enrevesadas en la mayoría de los casos. Sin embargo, a ciertas frecuencias 'mágicas' pueden convertirse en órbitas cerradas individuales", sostiene Fogler.


Al ocurrir ello pueden aparecer puntos calientes de campos eléctricos fuertemente mejorados los cuales forman estos patrones geométricos en granulaciones de forma esferoidal. Los polaritones también son ondas que forman patrones de interferencia, que al superponerse en los contornos calientes de los campos mejorados pueden llegar a formar hermosas estructuras.

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Descubren nuevas especies en el Tíbet


Especialista chinos descubren dos nuevas especia e la región del Tíbet, estas especies son: una serpiente venenosa y una rana.

Los descubrimientos fueron bautizados con los nombres de las zonas donde fueron hallados, comentó el grupo de científicos, así lo informa la agencia de noticias china China News Service.


Además enfatizaron que en este territorio existen más de 20 especies en peligro de extinción entre las cuales se mencionan diversos halcones y ciervos. Esta expedición inició sus investigaciones en el 2013 y ya llevan casi un centenar de especies descubiertas. Los científicos estiman que para el 2016 la expedición llegaría a su fin.

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Emplean video 4D para fines médicos


Las imágenes en 4 dimensiones, con fines médicos, vienen siendo muy utilizadas para en varios campos, entre ellos el cardiovascular.

En el caso del corazón etas imágenes se obtiene mediante ultrasonidos y un software desarrollado por la corporación multinacional estadounidense General Electric. Este sistema se diferencia de los rayos X, por su seguridad, hasta se pueden emplear para captar las imágenes del feto.


El programa funciona con un sonar que dibuja el mapa de la localización del órgano, muy similar al ultrasonido cardiaco, pero a diferencia de este proceso, el sistema permite observar un corte del corazón y varias partes en colores diferentes, ayudando al mejor diagnóstico del paciente.

El programa se encarga de analizar los datos y los presenta en forma de video, proporcionando imágenes tan claras que se puede apreciar la circulación sanguínea.


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Descubren partículas teóricas conocidas como "pentaquarks"


Especialistas que trabajan en el Gran Colisionador de Hadrones descubren una nueva clase de partículas compuestas de cinco quarks, denominadas pentaquarks. Este estudio podría ayudar a comprender el proceso de adhesión de los protones y neutrones a los átomos.

El detector LHCb del colisionador pudo hallar estas inusuales partículas, que ya habían sido predichas en la década de 1960, pero su existencia era solo teórica. Ahora las pentaquark ya con comprobadas.


Este estudio, publicado en 'Physical Review Letters', sostiene que no se trata solo de una nueva partícula, "representa una forma de agregar quarks, es decir, los componentes fundamentales de los protones y neutrones ordinarios, en un patrón que nunca se había observado en más de 50 años de búsquedas experimentales. El estudio de sus propiedades nos permitirá entender mejor cómo la materia ordinaria, los protones y los neutrones de los que todos estamos hechos, se constituyen", afirma Guy Wilkinson, investigador que formó parte del estudio.


Los pentaquarks fueron denominados 'Pc (4450)+' y 'Pc (4380)+', temporalmente. Los especialistas que por su naturaleza son cuatro quarks pegados a un antiquark, y tiene una masa de 4,4.000-4,5.000 megaenvoltios y un espín muy inusual.

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Desarrollan un microchip para fines médicos. 


Reg Youngman es el paciente en el que se ha aplicado este prototipo que ahora podría salvar su vida.

Gracias a este pequeño sensor inalámbrico ha sido colocado en una arteria pulmonar, gracias a este los médicos pueden tener una alerta ante que el los problemas aparezcan. Con esto una vez al día, por medio de un escáner, el hospital recibe datos que son registrados por este microchip.


De detectar algún problema los especialistas podrán cambiar el tratamiento de Reg, quien fue sometido a diversas cirugías por una insuficiencia cardíaca. “Ahora me siento mucho mejor, asegura Youngman. Los médicos pueden controlar mi situación. Me siento más seguro. Antes no sabía si iba a ocurrirme algo, algo grave, algo que podría afectar a mi salud seriamente”.

“Algunos pacientes necesitan este tipo de control ya que caminan en la cuerda floja, explica Martin Cowie, cardiólogo. Mucho fluido sanguíneo, poco fluido, demasiado tratamiento, poco tratamiento… Esperamos que este nuevo dispositivo nos ayude a mejorar el control sobre el paciente para poder mantenerlo alejado del hospital”.



Los científicos sostienen que este chip se instala mediante una cirugía menos y poco invasiva, lo que no representa un peligro para el paciente y garantiza un seguimiento total de los padecimientos del mismo.


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Proteína podría ser la causante de la pérdida de memoria y la capacidad cognitiva


Especialistas de la Universidad de California detectaron la causa principal del envejecimiento, que sería una proteína que afecta la capacidad cognitiva y a la memoria.


La investigación, publicada en la revista 'Nature Medicine', fue realizada por Saul Villeda, en ella se plantea que la proteína beta-2 microglobulina (B2M), alojada en la sangre y que tiene mayor concentración con el paso de la edad, es el causante del deterioro cognitivo y pérdida de memoria.

"Estamos muy animados por los resultados porque muestran que hay dos maneras de revertir el deterioro mental asociado a la edad", sostiene el investigador. Además platea que la primera solución a eso es la introducción de sustancias rejuvenecedoras.


Esta sustancia ya fue probada el año pasado, en roedores, logrando reactivar el cerebro y los músculos de un ratón viejo, ello mediante transfusiones de roedores más jóvenes. La otra alternativa sería emplear la proteína beta-2 microglobulina atacándola para neutralizar sus efectos y contrarrestar casos como el alzhéimer y demencia, pues la proteína prevalece en la sangre de pacientes con estos diagnósticos.

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Desarrollan un mini acelerador de partículas para fines médicos


El CERN desarrolla un mini acelerador de partículas para ayudar en el campo médico y posiblemente en el campo arqueológico.

Este mini acelerador tiene 2 metros de largo, a diferencia del original que mide 40 kilómetros de diámetro, y funciona enchufándolo a un tomacorriente convencional, muy práctico y casi de bolsillo. Para qué sirve, bueno este gran desarrollo será de gran utilidad para mejorar los tratamientos contra el cáncer, diagnóstico e incluso el estudio de otras eras.


El acelerador emite átomos a grandes velocidades y con mucha energía 5 megaelectronvoltios y tiene como componente especial un cuadra-polo de radio frecuencia o RFQ. Este aparato concentra y acelera el rayo en un punto. Esta aceleración puede ser empleada para atacar células cancerígenas o marcar células, una gran forma de vencer a los tumores sin tener que realizar una cirugía. 


Otro campo de aplicación es la arqueología, pues con este acelerador se pueden atravesar estructuras cerradas que son imposibles de abrir y logra una radiografía precisa del lugar. Este primer módulo ya viene siendo probado en laboratorios y se tiene previsto construir otros cuatro y hacer una prueba final para comenzar con la comercialización el siguiente año.

Fuente: Hipertextual

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Congreso EDISON’19 se centra en el grafeno


La conferencia Internacional EDISON’19, ha congregado a científicos de todo el mundo y han puesto como centro las investigaciones de grafeno.

“Las propiedades del grafeno ya se conocen, pero aquí se han presentado avances en el sentido de modificar la estructura básica de este material, crear más capas con otros materiales o diseñar materiales similares, con una estructura parecida, para mejorar sus propiedades”, sostuvo Tomás González a DiCYT.



Rodolfo Miranda, del centro IMDEA-Nanociencia de Madrid, destacó en su investigación que las modificaciones sutiles en el campo de la espintrónica del grafeno, podrían ayudar en la eficiencia en el uso del material.

“Se han presentado estudios sobre frecuencias de terahercios que están por encima de lo que hoy se utiliza para telecomunicaciones. El día que haya dispositivos funcionando bien para esas frecuencias, tendremos comunicaciones más rápidas y eficientes”, agrega González, de la Universidad de Salamanca.


Recordemos que este tipo de investigaciones son de gran ayuda, pues como ya sabemos el grafeno se erige como el material del futuro, gracias a sus propiedades semiconductoras y a su gran resistencia y flexibilidad. (Fuente: JPA/DICYT)

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