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miércoles, 27 de junio de 2012

El grafeno 'resucita' la batería de níquel-hierro de Edison

El grafeno 'resucita' la batería de níquel-hierro de Edison
Un equipo de investigadores estadounidenses ha resucitado uno de los inventos más útiles de principios del siglo XX utilizando grafeno, uno de los materiales más prometedores para la tecnología del futuro.

A partir de la batería de níquel-hierro desarrollada por Thomas Edison, un grupo de científicos de la Universidad de Stanford (EEUU) ha creado una batería ultrarrápida que se recarga en dos minutos y se descarga en 30 segundos. Los detalles de su invento se publican esta semana en la revista 'Nature Communications'.

La batería de níquel-hierro, patentada en 1903 y desarrollada inicialmente para alimentar vehículos eléctricos, fue muy utilizada durante décadas. Sin embargo, su uso fue decayendo en los años setenta y en la actualidad, sólo unas pocas empresas las fabrican, sobre todo, para almacenar los excedentes de electricidad generada por paneles solares y turbinas eólicas.

Hasta 1920 la batería de Edison se usó en coches eléctricos. Su gran durabilidad y fiabilidad hizo que en los años siguientes fuera muy utilizada en el transporte por ferrocarril, en la minería y en otras industrias.

Los investigadores han vuelto a poner sus ojos en este fantástico invento y han intentado corregir los inconvenientes que contribuyeron a que dejaran de usarse.

Según explica el profesor de química de Stanford Hongjie Dai, entre las numerosas ventajas que ofrece la batería de Edison destaca lo duradera que es es. Tiene un diseño simple y es de fácil fabricación. Además, tanto el níquel como el hierro son muy abundantes, relativamente económicos y poco tóxicos si lo comparamos con otros minerales. Sin embargo, presenta algunas desventajas. Tarda varias horas en cargarse y la descarga también es muy lenta.

Por ello, los investigadores se centraron en reducir el tiempo de carga y descarga. Para lograrlo utilizaron grafeno (un material compuesto de carbono, de sólo un átomo de grosor, que conduce la electricidad mejor que ningún otro metal conocido) y nanotubos de carbono.

El diseño original de Edison estaba compuesto por dos electrodos (un cátodo formado por tubos compuestos de láminas de acero niquelado enrolladas y rellenos de hidróxido de níquel, y un ánodo compuesto por cajas de acero niquelado que contenían óxido ferroso) bañados en una solución alcalina. (El cátodo el electrodo negativo y el ánodo es el electrodo positivo)...

Teresa Guerrero | ELMUNDO.es

lunes, 25 de junio de 2012

Grafeno para filtrar el agua salada

Grafeno para filtrar el agua salada
A pesar de que los océanos y mares contienen alrededor del 97% del agua existente sobre la Tierra, en la actualidad apenas un 1% del suministro mundial de agua potable proviene del agua desalada. Realmente muy poco. Los científicos creen que este recurso podría ser más y mejor explotado, con técnicas de desalinización más eficientes y menos costosas. Dos investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) han dado un interesante paso en ese camino. En simulaciones, dicen haber demostrado que los nanoporos de grafeno pueden filtrar la sal del agua a una velocidad de 2 a 3 veces mayor que la mejor tecnología de desalinización comercial que existe en la actualidad (la ósmosis inversa).

Los investigadores creen que la superior permeabilidad al agua del grafeno podría conducir a técnicas de desalinización que requieren menos energía y equipos, según explican en Physorg. «Este trabajo muestra que algunos de los inconvenientes de las técnicas de desalinización actuales se podrían evitar con la invención de materiales membrana más eficientes y precisos», dice Jeffrey C. Grossman, del MIT. Los investigadores creen que este material permite el flujo real de agua, evita por completo que se filtre la sal y tiene una permeabilidad mucho mayor en comparación a la ósmosis inversa. Y todo ello mucho más rápido que con las técnicas actuales.

Una sola capa de grafeno, que tiene un átomo de carbono de espesor, resulta muy delgada, por lo que es ventajoso para la desalinización del agua. En la eficacia de la deslinización participan el tamaño de los poros del material y la presión aplicada. Claro que esto tiene un pequeño inconveniente: hace falta que la humanidad consiga fabricar grafeno de forma sencilla y barata...

ABC.es

sábado, 23 de junio de 2012

Neurobótica, la disciplina que «da vida» a las máquinas

Neurobótica, la disciplina que «da vida» a las máquinas
Los seres humanos son capaces de realizar movimientos complejos y de alta precisión —como escribir a mano— con poco esfuerzo. El cerebelo es el encargado de que así sea, ya que aprende, corrige y optimiza cada gesto basado en la experiencia previa. Un grupo de investigadores de la Universidad de Granada ha desarrollado su equivalente informático. Con él pretenden conferir a un brazo robótico la capacidad de adaptar y mejorar sus movimientos como lo hacen los seres vivos. «Intentamos copiar la arquitectura de control del cerebelo», explica Richard Carrillo, encargado de programar la red neuronal artificial que la emula.

Los investigadores han construido un pequeño brazo robótico de dos articulaciones —capaz de moverse en dos dimensiones— con el que poner a prueba su sistema. «Si solo tienes en cuenta la precisión», apunta Luque, «los sistemas tradicionales cometen menos errores». Pero a ellos les interesa más la capacidad de registrar esos fallos, corregirlos, y que además el sistema aprenda de ellos. Que, con el tiempo, use la fuerza mínima imprescindible para trazar la trayectoria solicitada, sean cuales sean las circunstancias.

En sus experimentos introdujeron el extremo del brazo robótico en una caja de arena —para que ofreciese fricción— y le pidieron que dibujase cuatro líneas rectas desde el centro. Una arriba, otra abajo, otra a la derecha y otra a la izquierda. A cada paso la máquina debía aprender de lo ocurrido y mejorarlo poco a poco. Las pruebas más complejas, con robots con más articulaciones, las han tenido que simular por ordenador.

Enmarcan su línea de trabajo dentro de la «neurobótica», una disciplina que trata de aunar dos campos de la ciencia en apariencia muy distantes. Además de para avanzar la robótica industrial y la interacción de máquinas con humanos, su trabajo también sirve para que los neurofisiólogos —los científicos que estudian la estructura del sistema nervioso— pongan a prueba sus hipótesis, asegura Luque. Su sistema permite estudiar la solvencia de distintos modelos neuronales del cerebelo.

La finalidad de su investigación, afirma Luque, es comprender mejor el control de movimientos humanos para que, en un futuro, «el mundo de la ciencia ficción que nos vende Hollywood sea un poco más real».

ABC.es

En busca de un standard para las aplicaciones de las Smart TVs

En busca de un standard para las aplicaciones de las Smart TVs
TP Vision, la filial de televisiones de Philips, se ha unido con LG para intentar establecer un ecosistema común sobre el que desarrollar aplicaciones para televisiones inteligentes. Para ello han fundado la Smart TV Alliance.

De momento la lista de miembros que pertenecen a esta Alianza son únicamente LG y TP Vision, aunque se irá aumentando ya que "otros fabricantes japoneses" están en el proceso de adhesión, según han comunicado en la página web de LG.

El objetivo es mejorar la experiencia del Smart TV. Que los desarrolladores puedan programar una única vez aplicaciones para televisiones inteligentes, independientemente de la marca. De esta manera, los recursos que se usarían para adaptar un mismo programa a distintas plataformas podrían dedicarse a mejorarlo.

El proyecto fue anunciado por primera vez en la feria IFA en Berlín. Se trata de ir un paso más en el sector de las televisiones inteligentes, ya que este mercado está muy fragmentado. Esto hace que las diferentes plataformas compitan por la atención de los desarrolladores.

Así lo ha afirmado el presidente de la Alianza de Smart TV de LG Bong-seok Kwon: "Antes de hoy, la industria de la televisión inteligente era un mercado muy difícil para los fabricantes de televisores como para los desarrolladores de aplicaciones como TV de diferentes marcas utilizan diferentes plataformas y tecnologías".

Esta unión supondría por tanto, centrar parte de los conocimientos de los desarrolladores en un objetivo único y común. La plataforma estará basada en estándares HTML5 para animar a los desarrolladores a crear aplicaciones independientes.

Según Bong-seok Kwon "Alianza Smart TV crea un campo de juego más grande que anima a los desarrolladores para crear más y mejores aplicaciones de TV al mismo tiempo, dando a los fabricantes y consumidores de la fuente más rica de películas bajo demanda, servicios de música, juegos, redes sociales y mucho más".

Para habilitar este tipo de proceso de desarrollo, la Alianza Smart TV hará que la primera versión de su Software Development Kit (SDK) esté disponible en su página web para que los desarrolladores puedan descargarlo de forma gratuita y lo utilicen para desarrollar sus aplicaciones.

EP/Portaltic

viernes, 22 de junio de 2012

La Ultra Alta Definición, la próxima tecnología

La Ultra Alta Definición, la próxima tecnología
Primero llegó la Televisión Digital Terrestre (TDT), que sustituyó a la televisión analógica, luego la Alta Definición, que puede verse tanto en la TDT como en el satélite o a través de Internet, y la próxima tecnología será la Ultra Alta Definición (de forma abreviada 4K), o por lo menos eso es lo que prevén en SES Astra Ibérica, en donde han cifrado la llegada de esta nueva tecnología a España para dentro de dos años.

La Ultra Alta Definición multiplica por cuatro la resolución de la Alta Definición actual y el sector ya trabaja para prepararse a su llegada. Desde los fabricantes de televisores (que esperan un progresivo descenso del precio de las pantallas similar al ocurrido con la Alta Definición) hasta operadores de televisión por satélite o proveedores de contenidos, que ya ruedan películas con esta calidad.

Esta es una de las conclusiones extraídas de la intervención del director general de SES Astra Ibérica, Luis Sahún, en el tradicional Encuentro de las Telecomunicaciones y de la Sociedad de la Información organizado por el IESE y que este año celebra su XVIII edición. "Hoy vivimos claramente el gran momento de la Alta Definición", ha declarado Sahún.

De hecho, ya pueden verse cadenas en Alta Definición en la TDT, gratuitas, y en plataformas de satélite, principalmente de pago. Aunque lo cierto es que la calidad de unas y otras no es igual, debido a que un canal en Alta Definición ocupa mucho y en la TDT el espacio es limitado, un problema que podría aumentar si el Gobierno decide seguir adelante con su plan para reducir el espacio radioelectrico dedicado en España a la televisión para dejar sitio a la llegada de la telefonía de 4 generación.

Con la Ultra Alta Definición, estas necesidades de ancho de banda se multiplicarán. Ante estas nuevas necesidades, los operadores de Fibra Optica, los que utilizan satélite y las cadenas que utilizan la TDT ya están tratando de prepararse para adaptarse, bien mediante la preparación de nuevos satélites, bien mediante el despliegue de nuevas redes de cable o mediante soluciones tecnológicas que permitan aprovechar de una manera más eficiente el espacio radioeléctrico, en el caso de la TDT gratuita...

EUROPA PRESS

jueves, 21 de junio de 2012

La cámara AWARE-2 hace fotos de un gigapíxel

La cámara AWARE-2 hace fotos de un gigapíxel
Los megapíxeles se quedan atrás después de que un equipo de científicos estadounidenses haya conseguido una tecnología capaz de tomar imágenes con una resolución 1.000 veces superior. La velocidad de la lente y su campo de visión podrían conseguir una resolución de hasta 50 gigapíxeles. Las empresas de seguridad y los medios de comunicación se beneficiarán de los resultados del proyecto AWARE2.

La llaman la ‘supercámara’, pero su nombre científico es AWARE2. La revista Nature presenta esta semana una tecnología capaz de tomar imágenes de un gigapíxel a una velocidad de tres fotogramas por minuto.

Su calidad es 1.000 veces superior a la de las cámaras compactas convencionales de un megapíxel. Los resultados teóricos sugieren que la velocidad de la lente y su campo de visión podrían conseguir una resolución de hasta 50 gigapíxeles.

“Nuestro aparato utiliza un diseño de múltiples escalas para obtener las ventajas de lentes pequeñas en una cámara grande”, dice a SINC David Brady, investigador del Instituto de Fotónica Fitzpatrick de la Universidad de Duke (EE UU) y primer autor del estudio junto con sus colegas estadounidenses.

El planteamiento de AWARE2 es análogo al de un superordenador, que aumenta su potencia de trabajo por la unión de diferentes microprocesadores. Su sistema utiliza 98 microcámaras comprendidas en un espacio de tan solo 75x75x50 cm3, que es el volumen necesario para enfriar eficazmente los tableros de control electrónico.

Las empresas de seguridad se beneficiarán de esta tecnología por su precisión en la búsqueda y procesamiento de datos. También lo harán las compañías que se dedican a la transmisión en línea de eventos deportivos y musicales. Además, su tecnología es útil para imágenes promocionales de ciudades y objetos en el sector de la publicidad y del marketing.

De momento, el público general dispondrá de las fotografías de alta calidad de forma pasiva, a través de los medios de comunicación y de la contratación de profesionales. “A medida que mejore el proceso de fabricación de la tecnología, los fotógrafos se la podrán permitir”, dice Brady.

Actualmente, la ‘supercámara’ cuesta más de 100.000 dólares (unos 79.000 euros) por gigapíxel, pero Brady asegura que con el tiempo el coste puede bajar a la décima parte.

SINC

sábado, 16 de junio de 2012

Un robot aprende a hablar como un bebé conversando con humanos

Un robot aprende a hablar como un bebé conversando con humanos
Investigadores de la Universidad de Hertfordshire han desarrollado un robot humanoide, al que han llamado DeeChe, que es capaz de aprender a hablar como un niño de entre 6 y 14 meses tras entablar unos minutos de ‘conversación’ con humanos. Los participantes se dirigen al robot como si fuera un bebé y el humanoide comienza con algunos balbuceos para terminar pronunciando palabras de una o dos sílabas con los nombres de formas y colores.

Un equipo de investigadores de de la Universidad de Hertfordshire (Reino Unido) han desarrollado un robot humanoide, llamado DeeChe, que es capaz de aprender a hablar como un bebé de entre seis y 14 meses. El trabajo ha sido publicado esta semana en la revista PLoS ONE.

El robot, de la serie iCub, es un humanoide infantil con inteligencia artificial que posee un software con miles de posibilidades de sílabas sin conexión.

Los participantes hablan con DeeChe como si fuera un niño pequeño y el robot emite sonidos parecidos a los balbuceos de un bebé. Tras unos minutos de ‘conversación’, el humanoide comienza a pronunciar palabras de una o dos sílabas con los nombres de formas y colores y 'entiende' el significado de acciones simples como empujar o levantar.

Los investigadores pidieron a los participantes, que no eran investigadores implicados en el proyecto, que utilizaran sus propias palabras en vez frases preestablecidas.

El equipo de la Universidad de Hertfordshire, liderado por la investigadora Caroline Lyon, señala en el artículo de PloS ONE que este trabajo puede ser útil para entender la adquisición del lenguaje en humanos”.

“Se sabe que los bebés son sensibles a la frecuencia de los sonidos en el habla, y estos experimentos muestran cómo esta sensibilidad se puede modelar y contribuir al aprendizaje de las palabras en los robots”, ha señalado Lyon.

SINC


domingo, 10 de junio de 2012

Obtienen un láser de rayos X a partir de uno de infrarrojos

Obtienen un láser de rayos X a partir de uno de infrarrojos
Hasta ahora los láseres de rayos X se producían en grandes instalaciones, como los aceleradores de partículas, pero un equipo de EE UU, Austria y España lo ha conseguido mediante pequeños generadores de láser infrarrojo. El resultado de esta investigación tiene aplicaciones en microscopía nanoscópica y observación ultrarrápida.

“La naturaleza de los rayos X es la misma que la luz visible [electromagnética], pero cada uno de sus fotones tiene una energía mil veces mayor”, explican Carlos Hernández García y Luis Plaja, científicos de la Universidad de Salamanca. “Por eso se ha tardado 50 años en crear haces de láser de rayos X”, aclaran a SINC.

Generar un láser de rayos X requiere tanta energía que hasta ahora solo se podía hacer en enormes instalaciones, como las que albergan aceleradores de partículas, donde los electrones se aceleraban hasta velocidades cercanas a las de la luz.

“Nuestro enfoque utiliza láseres de infrarrojo que ocupan únicamente una mesa de laboratorio”, afirman los investigadores españoles.

La técnica que han utilizado se llama ‘Generación de Altos Armónicos’ (High-Order Harmonic Generation, en inglés) y fragmenta los átomos de un gas usando un láser de alta intensidad. “Cada átomo de gas se convierte así en un minúsculo colisionador de partículas, un nanoacelerador, del que emergen fotones de rayos X”, aclaran los científicos.

“La técnica HHG tiene una analogía musical perfecta –afirman Hernández y Plaja–. Cuando pulsamos la tecla de un piano suena una nota acompañada por las demás del mismo nombre pero en octavas diferentes y con una intensidad menor. En el caso de la luz, cada átomo se comporta como un instrumento musical: el láser hace que los electrones de los átomos de gas vibren a frecuencias armónicas, el doble, el triple y, en nuestro caso, ¡hasta 5.000 veces! Al igual que el sonido de cada octava superior es progresivamente más agudo, la luz de cada armónico es progresivamente más energética, pasando de ser visible, a ultravioleta y, finalmente a rayos X”.

Según los autores, lo realmente excepcional es que todos los nanocolisionadores funcionan de manera sincronizada “como una gran orquesta, siguiendo fielmente la batuta del láser de alta intensidad”. El resultado es un haz de rayos X ‘coherente’, que es la propiedad que diferencia al láser de la luz convencional (como la de una bombilla) y lo que lo convierte en una herramienta tan particular.

“Los rayos X coherentes que hemos generado son prometedores para entender, medir y controlar el mundo nanométrico”, señalan Hernández García y Plaja.

Las aplicaciones presentes y futuras de la coherencia

“Para los físicos la coherencia es una manera de expresar regularidad –explican los dos españoles–. Las olas del mar en un día de calma son coherentes porque se suceden de manera regular, con una distancia más o menos constante entre ellas. En un día de marejada, en cambio, las olas no siguen ningún tipo de patrón”.

La longitud de onda de la radiación que han generado en esta investigación corresponde a lo que se llama rayos X ‘blandos’ que se diferencian de los ‘duros’ porque tienen menos capacidad de penetración. “En las radiografías, por ejemplo, se utilizan los duros”, matizan los científicos.

“Los rayos X blandos son herramientas que tienen numerosas aplicaciones, como por ejemplo, medir y observar las partes integrantes de los virus más pequeños y los procesos que suceden en el interior de un átomo”, afirman. Estos rayos ofrecen resoluciones nanométricas, por lo que se pueden aprovechar en microscopía nanoscópica.

Por otra parte, los rayos X obtenidos oscilan muy rápidamente. Esto, unido a que se generan en haces coherentes (regulares en el espacio y en el tiempo), los convierte en ‘relojes’ de gran resolución, por debajo del attosegundo –una trillonésima de segundo, es decir, un segundo dividido entre 1.000.000.000.000.000.000–.

El siguiente paso en esta línea de investigación es obtener rayos X duros que, gracias a su poder de penetración en el tejido vivo, tienen un amplio abanico de aplicaciones en biomedicina.

SINC

martes, 5 de junio de 2012

Un nuevo método para convertir el azúcar en energía

Un nuevo método para convertir el azúcar en energía
Científicos españoles del Instituto de Tecnología Química, centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Universidad Politécnica de Valencia, han formado parte de una investigación internacional en la que han logrado fabricar unos catalizadores artificiales que pueden sustituir a los biológicos -mucho más sensibles y caros de obtener- y que son capaces de transformar los azúcares en energía.

Estos catalizadores permitirían fabricar productos químicos, plásticos y combustibles procedentes de la biomasa (materia orgánica rica en azúcares) de manera más eficiente.

Un momento clave en la producción de gran parte de estos productos químicos de alto valor añadido es la «isomerización» o transformación de la glucosa en fructosa, un azúcar que presenta una reactividad mucho mayor que la glucosa.

Actualmente, esta reacción se lleva a cabo utilizando un catalizador biológico (enzima). Sin embargo, estas enzimas presentan grandes problemas de operatividad (exigen purificaciones previas, unas condiciones de pH determinadas y sólo soportan temperaturas limitadas), unos requisitos que hacen imposible su uso en gran parte de los procesos químicos o que los encarecen demasiado. «Este proceso transformador de glucosa a fructosa es el mayor proceso biocatalítico mundial para la producción de jarabe de fructosa, el cual se utiliza como edulcorante en multitud de refrescos. Un proceso enzimático que se realiza a temperaturas ambientales y pHs muy neutros», ha explicado el investigador del CSIC Manuel Moliner.

Sin embargo, si se quieren utilizar en otras reacciones para obtener químicos de alto valor añadido, «no es viable utilizar estas enzimas porque las condiciones de trabajo necesarias, como por ejemplo altas temperaturas, las destruirían», puntualiza Moliner.

Por eso, uno de los grandes desafíos actuales es saber cómo actúan los sistemas biológicos, y ser capaces de diseñar catalizadores artificiales más eficientes y estables que los sustituyan, subraya Moliner.

«Lo que nosotros hemos conseguido es transformar la glucosa en fructosa usando un catalizador inorgánico (una zeolita) con centros aislados metálicos, que mimetizan el comportamiento del catalizador biológico, lo que permite reproducir el proceso biológico en condiciones de temperatura o acidez mucho más extremas», apunta.

«Este procedimiento es muy interesante a nivel industrial, ya que nos permitiría obtener de manera eficiente productos químicos y combustibles derivados de la biomasa sin dañar el catalizador», concluye el investigador.

En la investigación, liderada por el Instituto Tecnológico de California, también han participado científicos del Laboratorio Nacional Argonne, de la Universidad del Noroeste de Evanston, de la Universidad del Estado de Wayne en Detroit, del Instituto Tecnológico de Massachusetts y del Centro para la Ciencia y la Tecnología Catalítica de Delaware. Los resultados de su trabajo se publican en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

EFE