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Archivo mensual: febrero 2012

Los ordenadores del futuro podrían utilizar Skyrmiones

Actualidad Informática. Red de Skyrmions. Rafael Barzanallana Se pueden almacenar datos en los materiales magnéticos mediante la realización de una serie de vórtices magnéticos, los skyrmiones. La exigencia de densidades de corriente eléctrica son 100 000 veces menores para manejar los paquetes de átomos magnetizados de las memoria habituales, estos skyrmiones podrían ser utilizado para hacer los ordenadores más rápido, más pequeño y más eficiente.

En los últimos años, los físicos descubrieron estructuras sólidas exóticas, predichas desde hace tiempo en los materiales magnéticos. El caso de los monopolos magnéticos es famoso, pero descubrimos también varios ejemplos de skyrmiones.

En 2009, investigadores alemanes de la Universidad de Colonia y la Technische Universitaet Muenchen (TUM) en Munich demostraron la existencia de cristales de skyrmiones magnéticos. Los skyrmiones son solitones, un tipo de paquetes de energía estables, descritos por ecuaciones en derivadas parciales no lineales. Uno de los ejemplos más conocidos es en hidrodinámica. Esta es la marea taladro (mascaret), una ola solitaria observada por primera vez por el escocés John Scott Russell en el siglo XIX, tras una ola de kilómetros corriente arriba y que no mostraba signos de dedebilitamiento.

Debido a su carácter estable, se ha sugerido repetidamente que las partículas elementales son solitones. Esto  había sugerido el físico británico, Tony Skyrme hace más de cincuenta años. Las partículas de Skyrme, nombradas en su  honor skyrmiones, pueden ser vistas como vórtices que llevan momento angular en un medio continuo, tales como paquetes de átomos con su espín, un momento angular intrínseco, orientado en un campo magnético. A menudo la estabilidad se explica en relación con la topología, una rama de la geometría.

Por primera vez se han detectado en un compuesto a base de manganeso y silicio. Pero los investigadores japoneses se apresuraron a demostrar que el fenómeno también apareció en otros medios magnéticos en la física del estado sólido.

Miniaturizados memorias magnéticas con skyrmiones

Los skyrmiones pueden estar formada con  sólo una docena de átomos y se pueden utilizar para almacenar bits de información. Sin embargo, se necesita aproximadamente un millón de átomos magnéticos orientados en la misma dirección para almacenar un bit de un disco duro o una cinta magnética. Dominar la escritura y la lectura de los datos mediante skyrmiones en cristales magnéticos es una nueva vía de investigación que podría  hacer disminuir aún más el tamaño de las memorias magnéticas. De manera más general, estos skyrmiones son interesantes en la espintrónica.

Los trabajos de los investigadores de la Universidad de Colonia y la Technische Universität München (TUM), han sido publicados  en la revista Nature, y están disponibles en arXiv en esta dirección.

Utilizando haces de neutrones, los físicos han descubierto que las densidades de corriente eléctrica (en amperios/m2) son 100 000 veces inferiores a las utilizadas para manipular los bits en las memorias magnéticas habituales, y son suficientes para manejar los skyrmiones. En teoría, esto significa que es posible almacenar y manipular la información en medios magnéticos mucho más pequeños que los actualmente disponibles y con menos energía.

Podemos esperar otra fuente de tecnología en el futuro, con cristales de skyrmiones. Pero no podemos ignorar la gran dificultad que hay que superar antes de que esta tecnología en el futuro sea cotidiana en nuestra vida. Las propiedades de conducción descubiertas por los investigadores solamente pueden funcionar a temperaturas muy bajas.  Como sucede con la superconductividad, se deben lograr los mismos fenómenos a temperatura ambiente.

 

 

Diagrama que muestra la conmutación compleja de la orientación del espín de un electrón (flecha negro) que pasa sobre un skyrmión magnético. La corrientes de electrones no necesita ser intensa en determinadas condiciones para que en el manejo de skyrmiones interactúen con ellos. © Technische Universität München (TUM)

Actualidad Informática. Skyrmions. Rafael Barzanallana

Científicos demuestran la eficacia de una nueva técnica de nanoimpresión

Actualidad Informática. Nanoimpresión de nanotubos de carbono. Rafael Barzanallana Científicos del Laboratorio de Investigación de IBM – Zurich con la colaboración de la ETH de Zurich han logrado posicionar los llamados nanotubos – que miden sólo 25 por 80 nanómetros – en una superficie de una manera muy precisa y sistemática con una orientación especial a nanoescala, mediante un proceso de nanoimpresión. Para demostrar que su método funciona, los científicos construyeron un  Ampelmännchen «espera y cruza» (pictograma de peatones en los semáforos) de  nanotubos de oro selectivamente orientados. Una aplicación interesante de este método podría ser un blindaje antifalsificación de objetos de valor como relojes, joyas u obras de arte.

La revista Advanced Functional Materials publicó un artículo que describe este trabajo en su número del 22 de febrero 2012. Los investigadores han desarrollado un proceso de orientación e impresión a nanoescala que les permite imprimir cualquier patrón arbitrario con una resolución de partículas individual. La publicación describe cómo este método permite incluso que nanotubos oblongos  se orienten específicamente en la misma dirección – longitudinal o transversalmente – preservando al mismo tiempo las propiedades a menudo únicas de los nanotubos.

El Dr. Heiko Wolf, jefe del equipo de proyecto de IBM Research – Zurich, explica, «Nosotros usamos la tensión superficial del agua y una plantilla de nanoestructuras para orientar a los nanotubos A continuación, se puede transferir a cualquier superficie a través de un proceso de nanoprinting».

Tales nanotubos, que son menores de 100 nanómetros, a menudo tienen propiedades únicas. Las partículas no esféricas son de interés debido a ciertas propiedades que pueden ser explotadas en función de su orientación. Por ejemplo, las propiedades ópticas de los nanotubos de oro utilizados en estos experimentos pueden ser dirigidas. Observado a través de un filtro de polarización, el color de la luz cambia dependiendo de la orientación de los tubos en relación con el filtro. De esta manera, los científicos  han logrado crear Ampelmännchen con un peatón rojo y otro verde, con la misma clase de nanotubos, pero orientados en direcciones diferentes. Con sólo 60 micrómetros, el Ampelmännchen ® es aproximadamente 2500 veces más pequeño que los originales.

Los procedimientos adecuados para aplicar un gran número de nanoestructuras funcionales o partículas a las superficies de una manera eficiente y precisa son esenciales para la aplicación práctica de muchas innovaciones nanotecnológicas. Esta sofisticada técnica de impresión constituye un método de fabricación versátil y de gran alcance que podría prestarse a aplicaciones comerciales tales como la falsificación de pruebas o en electrónica y los sectores de TI o de tecnologías energéticas.

Fuente: PHYS.ORG

Alfabeto moderno (humor)

Actualidad Informática. Alfabeto moderno. Rafael Barzanallana

Apple Mac portátil (humor)

Actualidad Informática. Mac portatil. Rafael Barzanallana

Presentado en ceBIT un robot que obedece las órdenes y gestos

Actualidad Informática. Robot humanoide. Rafael Barzanallana
En el CeBIT de Hannover, Karlsruhe Institute of Technology y el FZI Research Center for Information Technology presentarná las innovaciones de nuestra vida cotidiana en el futuro. En el stand conjunto G-33 en el pabellón 26, un robot de cocina humanoide se mueve alrededor, las visualizaciones en tres dimensiones se abren nuevas perspectivas y nuevos algoritmos se presentarán para proteger los datos en la nube. La Casa FZI de Living Labs presentará  robots de servicio  interactivo HOLLIE y soluciones para la gestión inteligente de la energía.

ARMAR Robot que aprende observando

Un robot para ayudar en el hogar ya no es un sueño del futuro. Armar, el robot humanoide, puede comprender órdenes y ejecutarlas de manera independiente. Por ejemplo, poner la leche en la nevera. Gracias a las cámaras y sensores, se orienta en la sala, reconoce los objetos, y los agarra con la sensibilidad necesaria. Además, reacciona a los gestos y aprende observando a un compañero humano como vaciar el lavavajillas o limpiar. Por lo tanto, se adapta de forma natural con el medio ambiente del hombre. En el CeBIT, ARMAR mostrará cómo se mueve entre un refrigerador  y un lavavajillas.

Ampliar en:  EurekAlert!

 

Descubierto nuevo método para fabricar nanomateriales

Actualidad Informática. Nueva forma de elaborar grafeno. Rafael Barzanallana
Investigadores del Centro de Nanociencia de la Universidad de Jyväskylä, Finlandia, y de la Universidad de Harvard, EE.UU., han descubierto una nueva manera de fabricar nanomateriales. Usando simulaciones por ordenador, los investigadores han sido capaces de predecir que nanocintas de grafeno largas y estrechas, se pueden enrollar en nanotubos de carbono por medio de  torsión. La investigación ha recibido financiación de la Academia de Finlandia.

La idea básica es simple y fácil de explicar: sólo gire los extremos de una correa de su mochila y ver qué pasa. Al ser clásico en su origen, el mecanismo es robusto y válida en la macro, micro y nanoescala.

El mecanismo también permite el control experimental, que ha sido imposible anteriormente. El mecanismo puede ser utilizado para hacer diversos tipos de nanotubos de carbono novedosos, para encapsular moléculas en el interior de los tubos, o para hacer túbulos de cintas hechas de otros nanomateriales planos.

Durante los últimos veinte años, los nanotubos de carbono han sido descritos como «grafenos enrrollados», a pesar de que nadie nunca realmente vio el enrrollado. Hoy en día, los nanotubos, junto con muchos otros nanomateriales, se hacen por el crecimiento  átomo por átomo.

Los resultados fueron publicados en la revista Physical Review B. Además de la concesión «Sugerencias del Editor», la investigación también se destacó en la revista Physics de la Sociedad Americana de Física. La investigación utiliza los recursos informáticos de la finlandesa Centro de TI para la Ciencia (CSC), con sede en Espoo.

Aplicación de «smartphone» ofrece asesoramiento inmediato a los productores de arroz

ArrozEl cultivo de arroz se ha convertido en la más reciente incorporación de información  al mercado de teléfonos inteligentes, con una aplicación gratuita que puede proporcionar a los agricultores consejos sobre el uso de los fertilizantes adecuados a sus necesidades particulares.

Desarrollado por el International Rice Research Institute (IRRI), el Administrador de nutrientes para el Arroz (NMRiceApp), fue lanzado el mes pasado (24 de enero) en  Filipinas, donde se encuentra disponible en los idiomas inglés y filipino. Versiones específicas NMRiceApp también están disponibles para los agricultores de Bangladesh e Indonesia.

La aplicación Android está diseñado principalmente para los trabajadores de extensión que proporcionan a los agricultores sitios de  recomendaciones sobre el uso de fertilizantes, dijo Rowena Castillo, científica asistente en el cultivo del IRRI y la división de ciencias ambientales.

NMRiceApp es una ramificación de un anterior  servicio basado en teléfono móvil celular que el instituto puso en marcha el año pasado, NMRiceMobile, tiene como objetivo llegar a los propios agricultores.

En este último servicio, los agricultores y trabajadores de extensión puede marcar un número gratuito para escuchar una instrucción de voz, ya sea en lengua local filipino o en inglés. A continuación, puedne utilizar su teclado para contestar 12-15 preguntas acerca de su cosecha de arroz. Después de contestar todas las preguntas, el agricultor recibe una recomendación de fertilizantes a medida en un mensaje de texto.

Ahora, con NMRiceApp, los agentes de extensión y los agricultores que tienen teléfonos inteligentes, pueden acceder y procesar la información por sí mismos, en lugar de tener que hacerlo  a través del comando de voz automatizada. La aplicación es fácil de usar porque tiene fotografías e imágenes que ayudan a los trabajadores y campesinos a entender las preguntas.

La información que los agricultores recibirán se basa en la investigación más reciente que los científicos del IRRI han hecho en la productividad del arroz, dijo Castillo.

Fuente: SciDev Net

Seguimiento de la evolución de una fractura mediante un «chip» insertado

Actualidad Informática. Chips para controlar fracturas óseas. Rafael Barzanallana
Instalado sobre los implantes quirúrgicos, los sensores de medio centímetro de diámetro y más gruesa que la mitad de un milímetro permiten la transmisión en tiempo real de  información sobre el estado de un hueso fracturado,  esto es lo que lograron especialistas estadounidenses en bioingeniería médica.

Supervisar la reconstrucción de un hueso después de una fractura sin necesidad de utilizar los rayos X o pruebas invasivas, es lo que pueden hacer microsensores desarrollados por investigadores estadounidenses del Instituto Politécnico Rensselaer.

De pequeño tamaño (entre 6 y 4 mm de diámetro y 500 micras de espesor), estos sensores pueden ser montados en un gran número de implantes quirúrgicos, tales como barras utilizadas para reforzar un hueso fracturado. El sensor puede controlar la temperatura, voltaje, presión y el movimiento debido a la curación progresiva del hueso. Toda esta información puede ser recogida en tiempo real por una unidad externa.

Implantes biocompatibles para información en tiempo real

«El sensor es un dispositivo resonador pasivo , dijo Eric Ledet, del Departamento de Ingeniería Biomédica del Instituto Politécnico Rensselaer. que ha desarrollado esta tecnología. No se utiliza ninguna fuente de energía, es telemetría o sin conexiones eléctricas. Cuando se estimula por un campo de radiofrecuencia externo, resuena a una frecuencia característica. Cuando se carga, deforma, o  cambia de temperatura, en consecuencia hay cambios de frecuencia característica. Se puede leer esta información desde el exterior. Para ello se utiliza un analizador de red para activar el sensor y leer la información. »

REIC Ledet dijo que están trabajando en este tipo de sensor  cinco años. Por ahora, todo el desarrollo se realiza en laboratorio, pero el investigador espera comenzar pronto los primeros experimentos in vivo. «El sensor es simple y está hecho de materiales biocompatibles, por lo que no creo que haya problemas de seguridad relacionados con la implantación en el cuerpo humano. «En apariencia, estos sensores son como pequeñas espirales. Su simplicidad de diseño debería ayudar a producirlos en masa. «Nuestros prototipos fabricados en el laboratorio tienen un costo de menos de $ 20 (nota: unos 15 euros). Con la producción en masa, todavía será más barato «, indicó Eric Ledet.

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Fuente: El Tao de la Física

Dispositivos RFID impresos en papel

Identificación por radiofrecuencias (RFID) son un componente esencial de las modernas compras, logística, almacenamiento  y control de stock, carreteras de peaje, fichas de casino y mucho más. Proporcionan una forma sencilla de realizar el seguimiento del artículo a l que está unida la etiqueta. Investigadores en Francia han desarrollado un método para depositar una capa delgada de aluminio de etiquetas RFID sobre el papel que no sólo reduce la cantidad de metal necesario para la etiqueta, y por lo tanto el costo,  sino que podría abrir el etiquetado RFID a muchos más sistema , permitiendo incluso una sola hoja impresa o un volante para ser marcadas.

Las etiquetas RFID son una tecnología alternativa a los códigos de barras impresos, los cuales proporcionan un medio automático de entrega de datos de productos sin contacto directo entre la etiqueta, entre un transpondedor, y el dispositivo lector. En efecto, a diferencia de los códigos de barras no hay ningún requisito para que la etiqueta esté en la línea de visión del lector. Las etiquetas RFID son, por desgracia, relativamente caros en comparación con los códigos de barras y sus usos no son tan generalizados. La capacidad de producir etiquetas RFID a una fracción del costo actual podría cambiar eso.

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