miércoles, febrero 15, 2012

" Nueva Antena de grafeno y silicio "


Científicos del Oak Ridge National Laboratory (ORNL), en Estados Unidos, han demostrado que un par de átomos de silicio incluidos en la estructura molecular del grafeno pueden comportarse como una especie de antena. El trabajo, cuyos resultados aparecen publicados en la última edición de la revista Nature Nanotechnology, permite construir dispositivos aptos para transmitir datos gracias a su capacidad para transformar la luz en energía eléctrica y viceversa. El proceso ha sido verificado con un potente microscopio de electrones que posee el ORNL, capaz de “observar” la actividad de cada uno de los átomos que componen la estructura de este componente.

El grafeno, una forma del carbono cuyas moléculas poseen la forma de un teselado hexagonal plano similar en aspecto a un panal de abejas, en el que cada vértice está ocupado por un átomo de ese elemento, les permitió a Andre Geim y Konstantin Novoselov hacerse con el Premio Nobel de Física de 2010 por el descubrimiento de muchas de sus revolucionarias cualidades. Su alta conductividad térmica y eléctrica, sumados a su gran elasticidad y dureza, lo han puesto en la mira de los científicos que buscan un reemplazo para el silicio a la hora de desarrollar circuitos electrónicos. Algunos vaticinan que el reemplazo del silicio por el grafeno tendrá lugar en unos diez años, pero algunos avances recientes podrían ayudar a que dicha migración se produzca un poco antes. Uno de ellos es el que han realizado los científicos del Oak Ridge National Laboratory (ORNL), en Estados Unidos, quienes han demostrado que un par de átomos de silicio incluidos en la estructura molecular del grafeno -reemplazando a dos átomos de carbono- pueden comportarse como una especie de antena capaz de transformar la luz en energía eléctrica y viceversa.

Este trabajo ha dado lugar a un artículo que ha sido publicado en la revista Nature Nanotechnology, titulado "Atomically Localized Plasmon Enhancement in Monolayer Graphene”, en el que se explican los alcances del descubrimiento. En pocas palabras, lo que han encontrado los científicos dirigido por Juan Carlos Idrobo es que cuando en la retícula de grafeno se reemplazan dos átomos de carbono por otros dos de silicio, el material es capaz de convertir señales ópticas en señales eléctricas y viceversa. Según Idrobo, “en los experimentos efectuados se ha demostrado que un pequeño conductor formado por tan solo dos átomos de silicio incrustado en el grafeno es capaz de convertir la luz en una señal electrónica, transmitir la señal, y luego convertir nuevamente esta señal en luz". El funcionamiento de esta suerte de micro antena fue observado mediante el microscopio de electrones que posee el ORNL, en cuyas impresionantes imágenes pueden distinguirse los átomos individuales. Este avance es muy importante, ya que permitiría a los chips de grafeno hacer cosas que hoy por hoy el silicio no puede. “Se podrían construir conductores muy pequeños, enfocar una luz en uno de sus extremos y ver como el material convierte esos fotones en electrones que se transmiten a través de la estructura del grafeno. En el otro extremo, se volverían a convertir en luz.” Actualmente hay materiales capaces de hacer algo parecido a esto, pero ninguno permite la construcción de dispositivos tan pequeños como el recientemente descubierto. “Nadie pensaba que podríamos llegar a un nivel solo átomo", ha dicho Wu Zhou, coautor del trabajo publicado en Nature. Sin dudas, se trata un gran avance que se incorporará a los dispositivos electrónicos del futuro.

Fuente: [1], [2].

domingo, febrero 05, 2012

" Cañón electromagnético desarrollado por la Marina de USA "


Hace años que la Marina Estadounidense trabaja en una alternativa a la munición convencional para la artillería. El concepto de la artillería electromagnética consiste en acelerar proyectiles mediante un campo electromagnético, de un modo parecido a cómo un acelerador de partículas acelera a éstas, sin tener que usar sustancias explosivas. Un cañón electromagnético permite dotar a un proyectil de velocidad suficiente como para que a su salida del cañón sea capaz de servir a propósitos parecidos a los de un proyectil de artillería convencional.
El sistema de cañón electromagnético de raíles con el que la Marina Estadounidense viene realizando pruebas desde 2007, ha llegado recientemente a su disparo número mil, en unas instalaciones del Laboratorio de Investigación Naval.
Esta clase de artillería se destinaría primeramente a barcos de guerra.
Este cañón electromagnético con raíles es capaz, potencialmente, de alcanzar blancos 20 veces más lejanos que los alcanzables por la artillería convencional. Además, no requiere almacenar y manejar materiales explosivos.

El desarrollo de un arma de esta clase, que hasta no hace mucho tiempo era exclusiva de la ciencia-ficción, no ha sido fácil. Muchos de los mil disparos realizados con el sistema han sido para poner a prueba diferentes diseños de los componentes, y para cuantificar los daños generados durante un lanzamiento electromagnético de este tipo, que concentra energías altísimas.
En el cañón, los campos magnéticos generados por corrientes eléctricas muy altas aceleran al proyectil que se desliza por dos raíles. La velocidad generada por el sistema está limitada por la resistencia y longitud de los raíles, y por las características de los materiales del proyectil y su respuesta a las altas corrientes eléctricas y a las presiones extremas que se desencadenan durante el lanzamiento.
En el lanzamiento, el calor depositado en el proyectil y cerca de la superficie de los raíles por las altas corrientes y la fricción conduce a temperaturas lo bastante elevadas como para fundir la mayoría de los metales. Si el calor y las presiones extremas no sólo dañan al proyectil sino también a los raíles, la superficie de contacto puede resultar destrozada, y el cañón quedar inservible.
Pueden ver un video del C.Electromagnetico en accion: Aqui-video.

El equipo de científicos del proyecto ha puesto a prueba numerosos diseños para el proyectil y el cañón, encontrando así los que mejor soportan las colosales fuerzas desencadenadas para cada disparo. Con éstas y otras mejoras, será posible efectuar disparos consecutivos, separados por breves intervalos, sin tener que aguardar a que el cañón se enfríe por haberse calentado peligrosamente.


Fuente: [1].