Archivo para 'Materiales' Categor韆

Publicado por Kanijo el 13 Jun 2008

NASA encuentra un nuevo tipo de mineral en el polvo de un cometa

Investigadores de la NASA y cient铆ficos de los Estados Unidos, Alemania y Jap贸n han encontrado un nuevo mineral en material que posiblemente proced铆a de un cometa.

El mineral, un sil铆ciuro de manganeso llamado Brownleeita, se descubri贸 dentro de una part铆cula de polvo interplanetaria, o IDP, que parece tener su origen en el cometa 26P/Grigg-Skjellerup. El cometa se descubri贸 originalmente en 1902 y reaparece cada 5 a帽os. El equipo que hizo el descubrimiento est谩n encabezado por Keiko Nakamura-Messenger, cient铆fico espacial en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston.
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Publicado por Kanijo el 25 Apr 2008

Cient铆ficos de Princeton descubren un ex贸tico estado cu谩ntico de la materia

Estas im谩genes recopiladas por los cient铆ficos de la Universidad de Princeton muestran (arriba) la primera imagen directa de los patrones danzantes de electrones en la arista del cristal de bismuto-antimonio, el cual es un aislante Hall cu谩ntico; (centro) esquema y otra imagen mostrando la distribuci贸n de electrones en tres dimensiones; y (abajo) esquema e imagen comunicando la distribuci贸n de los electrones de las aristas en dos dimensiones. Im谩genes: Zahid Hasan

鈥淓fecto similar al Hall Cu谩ntico鈥 encontrado en un material sin aplicarle un campo magn茅tico.

Un equipo de cient铆ficos de la Universidad de Princeton ha encontrado que uno de los fen贸menos m谩s intrigantes de la f铆sica de la materia condensada 鈥 conocido como efecto Hall cu谩ntico 鈥 puede tener lugar en la naturaleza de una forma que nunca antes se hab铆a visto.

En el ejemplar del 24 de abril de la revista Nature, los cient铆ficos informan de que han registrado este ex贸tico comportamiento de los electrones en un cristal de bismuto-antimonio sin ning煤n campo magn茅tico externo presente. El trabajo, aunque significativo de una forma fundamental, tambi茅n podr铆a llevar a avances en nuevos tipos de dispositivos de computaci贸n cu谩ntica r谩pida o 鈥渆spintr贸nica鈥, de uso potencial en futuras tecnolog铆as electr贸nicas, dicen los autores.

“Tuvimos las herramientas adecuadas y el conjunto adecuado de ideas”, dijo Zahid Hasan, profesor asistente de f铆sica que lider贸 la investigaci贸n y propuls贸 los fotones de rayos X sobre la superficie del cristal para encontrar el efecto. El equipo us贸 una t茅cnica de alta energ铆a basada en un acelerador conocida como “espectroscopia de electro-fot贸n de sincrotr贸n”.

Y, a帽adi贸 Hasan, “Ten铆amos el material adecuado”.
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Publicado por Kanijo el 10 Apr 2008

El grafeno da un destello de los cimientos del universo

Los investigadores de la Universidad de Manchester han usado grafeno para medir una importante y misteriosa constante fundamental 鈥 y vislumbrar los cimientos del universo.

Los investigadores de la Escuela de F铆sica y Astronom铆a, liderados por el Profesor Andre Geim, han encontrado que el material m谩s fino del mundo absorbe una fracci贸n bien definida de la luz visible, lo cual permite la determinaci贸n directa de la constante de estructura fina.

Trabajando junto a te贸ricos portugueses de la Universidad de Minho en Portugal, Geim y sus colegas informan de sus hallazgos on-line en la 煤ltima edici贸n de Science Express. El art铆culo se publicar谩 en la revista Science en las pr贸ximas semanas.

El universo y la vida en este planeta est谩n 铆ntimamente controlados por varios n煤meros exactos; las conocidas como constantes universales o fundamentales tales como la velocidad de la luz y la carga el茅ctrica del electr贸n.
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Publicado por Kanijo el 25 Mar 2008

Diminutas buckybolas aprietan el hidr贸geno como el gigante J煤piter

Imagen por ordenador de una buckybola

Jaulas de carbono puede albergar vol煤menes s煤per-densos de hidr贸geno casi met谩lico.

El hidr贸geno podr铆a ser una fuente de energ铆a limpia y abundante, pero es dif铆cil de almacenar en grandes cantidades. En una nueva investigaci贸n, cient铆ficos de materiales de la Universidad de Rice han realizado un sorprendente descubrimiento sobre que diminutas c谩psulas de carbono llamadas buckybolas son tan fuertes que pueden contener vol煤menes de hidr贸geno casi tan densos como los que hay en el centro de J煤piter.

La investigaci贸n aparece en la portada del ejemplar de marzo de 2008 de la revista de la Nano Letters de la Sociedad Qu铆mica Americana.

“Bas谩ndonos en nuestro c谩lculos, parece que algunas buckybolas son capaces de contener vol煤menes de hidr贸geno tan densos que son casi met谩licos”, dijo el l铆der de la investigaci贸n Boris Yakobson, profesor de ingenier铆a mec谩nica y ciencias de los materiales en Rice. “Parece que pueden contener aproximadamente el 8 por ciento de su peso en hidr贸geno a temperatura ambiente, lo cual es considerablemente mejor que el objetivo federal del 6 por ciento”.
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Publicado por Kanijo el 29 Feb 2008

Soluci贸n a un misterio qu铆mico podr铆a dar coches de hidr贸geno m谩s eficientes

Los veh铆culos que respetan el medioambiente que usan gas de hidr贸geno pueden reducir dr谩sticamente las emisiones de gases invernadero y disminuir la dependencia del pa铆s de los combustibles f贸siles. Aunque actualmente hay en el mercado varios veh铆culos impulsados por hidr贸geno, a煤n hay mucho espacio para la mejora en la forma en que almacenan y usan el gas hidr贸geno.

Ahora, investigadores de la Escuela de Ingenier铆a y Ciencias Aplicadas Henry Samueli de UCLA, usando simulaciones de din谩mica molecular, han resuelto un misterio de una d茅cada, y sus hallazgos podr铆a finalmente llevar a dise帽os pr谩cticos comercialmente para materiales de almacenamiento para su uso en veh铆culos de hidr贸geno. Su investigaci贸n, actualmente disponible en el sitio web de Proceedings of the National Academy of Sciences, se publicar谩 en la edici贸n impresa del 4 de marzo.
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Publicado por Kanijo el 05 Feb 2008

La b煤squeda de una nueva clase de superconductores

Esta imagen muestra un im谩n levitando sobre un superconductor de alta temperatura, enfriado con nitr贸geno l铆quido. Una corriente el茅ctrica persistente fluye sobre la superficie del conductor, formando efectivamente un electroim谩n que repele al im谩n. La expulsi贸n de un campo el茅ctrico desde el superconductor es conocida como el 鈥淓fecto Meissner鈥. Cr茅dito: Laboratorio Nacional de Los 脕lamos

Cincuenta a帽os despu茅s de la explicaci贸n ganadora del Premio Nobel de c贸mo funcionan los superconductores, un equipo de investigaci贸n del Laboratorio Nacional de Los 脕lamos, la Universidad de Edimburgo y la Universidad de Cambridge sugieren otro mecanismo para el a煤n misterioso fen贸meno.

En un estudio publicado en Nature, los investigadores David Pines, Philippe Monthoux y Gilbert Lonzarich proponen que la superconductividad en ciertos materiales puede lograrse sin la interacci贸n de los electrones con el movimiento de vibraci贸n de la estructura del material.
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Publicado por Kanijo el 03 Feb 2008

El BEC sigue el flujo

(a) Punto 3D de la potencial trampa toroidal. (b) Imagen del BEC dentro de la trampa. (c) Sin flujo persistente alrededor de la trampa, los 谩tomos del BEC (en rojo) pueden precipitarse al centro. (d) El flujo persistente mantiene a los 谩tomos alejados del centro. (Cr茅dito: Physical Review Letters)

La superfluidez, donde un l铆quido fluye sin fricci贸n, y la superconductividad, donde una corriente el茅ctrica fluye sin resistencia el茅ctrica, se han convertido en fases familiares a baja temperatura de la materia condensada. Ahora, f铆sicos de los Estados Unidos han observado un 鈥渇lujo persistente鈥 similar en un Condensado Bose鈥揈instein (BEC), el cual podr铆a ayudar a explicar c贸mo la fase de BEC se relaciona con los superconductores y los superfluidos.

Un BEC tiene lugar cuando un gas de bosones, o 谩tomosde n煤mero esp铆n entero, es enfriado a unas temperaturas tan bajas que la gran mayor铆a de ellos caen en el estado de momento cero. Esto significa que los 谩tomos se comportan como una 煤nica entidad coherente, una propiedad compartida por los superfluidos y superconductores. No obstante, estas fases no son BECs puros debido a que ambas tienen fuertes interacciones at贸micas, lo cual arrastra a muchos 谩tomos a estados de momento m谩s altos. Por contra un BEC s贸lo tiene interacciones d茅biles entre 谩tomos.
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Publicado por Kanijo el 30 Jan 2008

Agua extra帽a: Descubrimiento reta las viejas creencias sobre las propiedades especiales del agua

Los cient铆ficos se han maravillado durante mucho tiempo de las propiedades poco intuitivas que colocan al agua aparte del resto de s贸lidos y l铆quidos que encontramos com煤nmente en la naturaleza. (Cr茅dito: iStockphoto)

M谩s all谩 de su papel como elixir de toda la vida, el agua es una sustancia muy inusual: Los cient铆ficos se han maravillado durante mucho tiempo de las propiedades en contra del sentido com煤n que colocan al agua aparte del resto de s贸lidos y l铆quidos que encontramos com煤nmente en la naturaleza.

El simple hecho de que el agua se expanda cuando se congela 鈥 un efecto conocido por todo el mundo que haya tenido el estallido de una ca帽er铆a en invierno — es s贸lo el principio de una larga lista de caracter铆sticas especiales. (La mayor铆a de los l铆quidos se contraen cuando se congelan).
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Publicado por Kanijo el 30 Jan 2008

Pl谩stico que convierte las gotas de lluvia en electricidad

Sistema prototipo para cosechar electricidad a partir de gotas de lluvia

El sonido de las gotas de lluvia al caer sobre un panel de pl谩stico podr铆a ser una nueva fuente de energ铆a gracias a un trabajo realizado por investigadores de la Comisi贸n de Energ铆a At贸mica de Francia (CEA) en Grenoble.

Aunque los humanos han intentado cosechar el poder de la lluvia durante miles de a帽os, la energ铆a normalmente se extrae del agua de lluvia cuando fluye ladera abajo en forma de corriente de un r铆o. Ahora, Jean-Jacques Chaillout y sus colegas han creado un panel que convierte el impacto de la ca铆da de las gotas de lluvia directamente en electricidad.
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Publicado por Kanijo el 04 Jan 2008

Los f铆sicos hallan una nueva explicaci贸n para el 鈥減egamento鈥 de la superconductividad

Un equipo de investigadores del Boston College liderador por la Profesora Asistente Vidya Madhavan han identificado una explicaci贸n alternativa para los or铆genes microsc贸picos del 鈥減egamento鈥 que une los electrones durante la superconductividad a alta temperatura, de acuerdo con los resultados publicados en la edici贸n del 13 de diciembre de la revista cient铆fica Nature.

Efecto Meissner en un superconductor

Investigando el tema altamente debatido de la superconductividad a altas temperaturas, Madhavan y sus colegas identificaron una se帽al de la entidad cu谩ntica conocida como esp铆n, en contra de la energ铆a vibratoria previamente identificada como potencial explicaci贸n para el 鈥減egamento鈥 que une los electrones.

鈥淓l hecho de que esta firma exista es importante debido a que es un potencial candidato para este pegamento que une a los electrones en un estado de superconductividad a altas temperaturas鈥, dijo Madhavan, experimentadora de materia condensada que ha permanecido en el Boston College durante los 煤ltimos cinco a帽os.

鈥淎plicando nuestra herramienta de investigaci贸n 鈥 la microscopia de tunelado por escaneo 鈥 a un material que no ha sido estudiado con anterioridad, tenemos una nueva ventana a esta pregunta cr铆tica de qu茅 es lo que mantiene unidos a los electrones durante la superconductividad鈥, dijo Madhavan.

A pesar de su descubrimiento hace 20 a帽os, los superconductores a alta temperatura a煤n guardan muchos misterios a los cient铆ficos. La promesa de la superconductividad es la transmisi贸n ultraeficiente de la electricidad 鈥 lo que en 煤ltimo t茅rmino redefine el uso de la energ铆a y un incontable n煤mero de otros procesos. Lograr un estado de superconductividad 鈥 el punto donde se unen electrones normalmente imposibles de unir 鈥 s贸lo tiene lugar a temperaturas extremadamente fr铆as, aproximadamente 100 grados Kelvin 鈥 unas cinco veces el fr铆o que experimentamos a 0 grados Celsius.

Madhavan y su equipo de colaboradores del Boston College 鈥 Francis C. Niestemski, Shankar Kunwar, Sen Zhou, el Profesor Hong Ding, y el Profesor Ziqiang Wang, junto con Pengcheng Dai y Shiliang Li de la Universidad de Tennessee 鈥 necesitaron ocho meses de experimentaci贸n en el laboratorio de Higgins Hall. All铆, el equipo us贸 la microscopia de tunelado de escaneo (STM) para examinar c贸mo los electrones se comportan en un material superconductor cuando son s煤per-enfriados con helio l铆quido y estudiados con un min煤sculo flujo de corriente el茅ctrica de nanoamperios.

La mayor铆a de los materiales superconductores estudiados hasta ahora estaban 鈥渄opados con huecos鈥 lo que significa que los electrones eran eliminados de los planos de 贸xido de cobre 鈥 las 谩reas responsables para la superconductividad 鈥 dejando tras ellos huecos los cuales proceden a superconducir. Pero existe otra familia de materiales conocida como superconductores dopados con electrones, donde los electrones son a帽adidos a los planos de 贸xido de cobre. Los cient铆ficos sospechan que los materiales dopados con electrones deber铆an ser similares a los dopados con huecos dado que la superconductividad tiene lugar en los mismos planos de 贸xido de cobre en ambos materiales. Pero existen muy pocos estudios sobre estos materiales dopados con electrones.

Usando materiales dopados con huecos, los investigadores han encontrados signos de que las vibraciones entrelazadas, o fonones, estaban implicadas en la superconductividad y pueden incluso ser el desconocido 鈥減egamento鈥 que une los electrones.

El equipo de Madhavan hace la primera incursi贸n en el estudio de un material dopado con electrones (conocido como PLCCO) usando STM, el cual depende puramente de un fen贸meno cu谩ntico conocido como 鈥渢unelado鈥. STM permiti贸 a los investigadores tomar im谩genes y estudiar las propiedades electr贸nicas del material a la escala de 谩tomos individuales.

Las medidas del STM revelaron una firma de las excitaciones que podr铆an originarse a partir del esp铆n en lugar de las vibraciones del entramado, confirmando por primera vez las teor铆as sobre que las excitaciones del esp铆n deber铆an ser consideradas cr铆ticas como el 鈥減egamento鈥漝e la superconductividad a alta temperatura.

Madhavan compara el descubrimiento del equipo con hallar s贸lo una peque帽a parte de un rompecabezas. Pero en el campo de la superconductividad, los peque帽os descubrimientos son importante dado hacen avanzar el campo cada vez m谩s cerca descubrimiento de una teor铆a microsc贸pica de gu铆a que pueda explicar la superconductividad o el esquivo pegamento de su n煤cleo.

Puede que no exista una 煤nica explicaci贸n para el acoplamiento electr贸nico, de tal forma que los cient铆ficos tendr谩n que reevaluar las posibles explicaciones de la naturaleza de la superconductividad en su intento de descubrir los misterios f铆sicos tras el prometedor, aunque esquivo, fen贸meno.

鈥淰er el trabajo de los profesores e investigadores del Departamento de F铆sica del Boston College en la revista Nature es un reconocimiento del destacado trabajo de gran calidad realizado por los Profesores Madhavan, Ding y Wang鈥, dijo el Catedr谩tico del Departamento de F铆sica, Profesor Michael Naughton. 鈥淓ste es el 煤ltimo avance en ciencias naturales que surge del Boston College y refleja los resultados de nuestra inversi贸n estrat茅gica en instalaciones y profesorado en estas 谩reas鈥.



Fecha Original: 20 de diciembre de 2007
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