Se construye un motor usando sólo un átomo

Artículo publicado el 15 de abril de 2016 en la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz

Un artículo publicado en la última edición de la revista Science describe una innovadora forma de motor de calor que funciona usando un único átomo. El motor es el resultado de los experimentos realizados por el grupo de trabajo QUANTUM en el Instituto de Física de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz (JGU) en colaboración con físicos teóricos de la Universidad Friedrich Alexander en Erlangen-Nürnberg (FAU).

Los motores de calor han desempeñado un papel importante en moldear de la sociedad desde la Revolución Industrial. Como en el caso de los motores de vehículos, transforman la energía térmica en fuerza mecánica, y nuestro estilo de vida moderno sería imposible sin ellos. Al mismo tiempo, el progreso en la miniaturización da como resultado la creación de dispositivos cada vez menores.

Un motor de un átomo

Un motor de un único átomo: cámara de vacío donde se encuentra la trampa Crédito: AG QUANTUM

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El sueño del movimiento perpetuo

Artículo publicado por Alan Finkel el 16 de marzo de 2016 en Cosmos Magazine

Las máquinas de movimiento perpetuo no son, por desgracia, más que una seductora fantasía.

Tengo un reloj Atmos en mi oficina, construido por la compañçia suiza Jaeger-LeCoultre. Mi lado travieso me lleva a señalar a los visitantes que no he necesitado darle cuerda en casi 10 años, y que nunca tendré que hacerlo, y que no hay ninguna pila oculta. Aun así, mi reloj funcionará para siempre. Algunos de mis perplejos visitantes creen que están observando una máquina de movimiento perpetuo. Por supuesto, no es así; la pista sobre cómo funciona el reloj está en su nombre – Atmos.

Atmos-antiguo

Reloj Atmos

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Un descubrimiento en física teórica contradice décadas de investigación

Artículo publicado por Dawn Fuller el 14 de marzo de 2016 en la Universidad de Cincinnati

Físicos teóricos de la Universidad de Cincinnati están a punto de informar sobre un controvertido descubrimiento que, según dicen, contradice el trabajo que han realizado otros investigadores desde hace décadas.

El descubrimiento trata sobre el enfoque convencional de la bosonización-desbosonización. Para todos lo que estamos fuera del laboratorio de física y las pizarras podamos comprenderlo, esto podría afectar a cálculos que conciernen a los futuros computadores cuánticos, así como a tus dispositivos electrónicos conforme se hagan más pequeños, rápidos, y avanzados. Nayana Shah, profesora adjunta de física en la Universidad de Cincinnati, y Carlos Bolech, profesor asociado de física en la UC, estarán entre los investigadores que presenten innovadoras investigaciones en la reunión de la Sociedad Americana de Física, que tiene lugar entre el 14 y 18 de marzo en Baltimore.

Nayana Shah y Carlos Bolech

Nayana Shah y Carlos Bolech Crédito: Universidad de Cincinnati/Joseph Fuqua II

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Un programa informático imagina nuevos experimentos cuánticos

Artículo publicado por Phillip Ball el 24 de febrero de 2016 en physicsworld.com

La mecánica cuántica es tan difícil de comprender que incluso los expertos no confían totalmente en su intuición – y esto dificulta que los físicos propongan nuevos experimentos que pongan a prueba la teoría. Ahora, unos físicos de la Universidad de Viena, en Austria, han ideado un algoritmo para diseñar nuevos experimentos cuánticos que están más allá de nuestros sueños más descabellados.

La idea se desarrolló gracias al estudiante graduado Mario Krenn y sus colegas del grupo de física cuántica de Anton Zeilinger. El algoritmo tiene por nombre “Melvin”, y el equipo cree que podría ser capaz de explorar propiedades por el momento desconocidas de los sistemas cuánticos. Al hacer esto, Melvin llevaría la complejidad de los experimentos cuánticos a un nivel más allá de la imaginación de los diseñadores humanos.

Melvin juega a los dados

Melvin juega a los dados Crédito: iStockphoto/AndreyPopov

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Para crear una villa lunar, piensa más allá de la ciencia y la ingeniería

Artículo publicado por Tomoya Mori el 19 de febrero de 2016 en SPACE.com

Tomoya Mori está en su último año en la Universidad Brown realizando estudios interdisciplinares en exploración espacial, multimedia y educación.  Es cofundador de Metaplaneta, un grupo de reflexión creativa que investiga un acercamiento multidisciplinar al espacio. 

“Ya pasamos por eso”. El presidente Barack Obama, como es sabido, usó esta frase para desviar la atención del mundo de la Luna hacia Marte como destino espacial en los últimos años, aunque el debate sobre dónde ir prosigue. Pero ya quiera la humanidad colonizar la Luna, o terraformar Marte, establecer un asentamiento en otros cuerpos celestes es un desafío a gran escala.

Así que una pregunta más importante que debe hacerse es la siguiente: ¿Qué se necesita para establecer una presencia humana permanente fuera de la Tierra?

Base lunar propuesta por la ESA

Base lunar propuesta por la ESA Crédito: ESA/ Foster + Partners

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Nueva bioimpresora produce tejido vivo a tamaño real

Artículo publicado por Viviane Richter el 16 de febrero de 2016 en Cosmos Magazine

Una nueva técnica crea partes que se vascularizan e inervan en ratones en apenas unos meses.

Imagina reemplazar miembros enfermos o dañados con unos nuevos obtenidos a partir de una impresora 3D. Esta posibilidad está ahora a nuestro alcance, gracias a un nuevo método de bioimpresión desarrollado por un grupo de científicos estadounidenses, que han impreso tejidos vivos a tamaño natural que seguían creciendo después de ser implantados en animales.

Pabellón auricular impreso en 3D

Pabellón auricular impreso en 3D Crédito: Crédito: Instituto Wake Forest para Medicina Regenerativa

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Una médula espinal biónica para pacientes con parálisis

Artículo publicado por Viviane Richter el 9 de febrero de 2016 en Cosmos Magazine

Los electrodos podrían ayudar a controlar miembros biónicos o exoesqueletos, explica Vivian Richter.

Es posible que los pacientes con parálisis puedan volver a levantarse sin tener que someterse a una arriesgada cirugía cerebral abierta, gracias a un equipo de investigadores médicos de Melbourne.

❝ Phoenix, un exoesqueleto que ofrece movilidad a parapléjicos ❞

Prototipo de exoesqueleto Phoenix Crédito: Víctor González Couso

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Un nuevo hallazgo puede explicar la pérdida de calor en los reactores de fusión

Artículo publicado por David L. Chandler el 21 de enero de 2016 en MIT News

Al resolver un viejo misterio, los experimentos del MIT revelan dos formas de turbulencias interactuando entre sí.

Uno de los mayores obstáculos para hacer que la energía de fusión sea práctica — y hacer realidad su promesa de una energía virtualmente sin límite y relativamente limpia — ha sido que los modelos por computador no han sido capaces de predecir cómo se comporta el gas caliente y eléctricamente cargado dentro de un reactor de fusión bajo el intenso calor y presión requerido para que los átomos se fusionen.

La clave para que funcione la fusión — es decir, para que átomos de una forma pesada del hidrógeno, conocida como deuterio, se unan para formar helio liberando una gran cantidad de energía en el proceso — es mantener una temperatura y presión lo bastante altas como para permitir que los átomos superen la resistencia a unirse. Pero distintos tipos de turbulencias pueden agitar esta sopa caliente de partículas y disipar parte del intenso calor, y un gran problema ha sido comprender y predecir exactamente cómo funciona esta turbulencia y, por consiguiente, cómo evitarla.

ITER

ITER

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Un algoritmo se convierte en un maestro del antiguo juego del Go

Artículo publicado por Elizabeth Gibney el 27 de enero de 2016 en Nature News

El software de aprendizaje profundo derrota por primera vez a un profesional humano.

Un computador ha derrotado por primera vez a un profesional humano en el juego del Go — un antiguo juego de tablero que durante mucho tiempo se ha visto como uno de los mayores desafíos a la inteligencia artificial (IA).

Los mejores jugadores humanos de ajedrez, damas y backgammon ya habían sido derrotados por computadores. Pero era necesario darle una considerable ventaja a los ordenadores para que ganasen al Go. Ahora, una compañía de Google de Inteligencia Artificial con sede en Londres, DeepMind, afirma que su máquina ha logrado dominar el juego.

Go stones on go board

Tablero de Go

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Un nuevo enfoque cuántico al ‘big data’

Artículo publicado por David. L. Chandler el 25 de enero de 2016 en MIT News

Un sistema para gestionar conjuntos masivos de datos digitales podría resolver problemas de una complejidad imposible.

Desde los mapas genéticos a la exploración espacial, la humanidad sigue generando unos conjuntos de datos cada vez más grandes — mucha más información de la que se puede procesar, gestionar, o comprender.

Los sistemas de aprendizaje automático pueden ayudar a los investigadores a lidiar con esta creciente inundación de información. Algunas de las más potentes entre estas herramientas analíticas se basan en una extraña rama de la geometría conocida como topología, que trata de las propiedades que permanecen iguales incluso cuando algo se curva y estira de cualquier forma.

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Conexiones neuronales Crédito: Leandro Agrò

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