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Archivo diario: 2012/03/15

Investigadores desarrollan supercondensador de grafeno para dispositivos electrónicos portátiles

Actualidad Informática. Condensadores. Rafael BarzanallanaLos condensadores electroquímicos (EC), también conocidos como supercondensadores, difieren de los condensadores normales que se encuentran en su televisor o la computadora. Han llamado la atención como  dispositivos de almacenamiento de energía, ya que cargar y descargar es más rápido que las baterías, sin embargo, están todavía limitados por la densidad de energía que es baja, sólo una fracción de la densidad de energía de las baterías. Un condesador electrolítico que combina el rendimiento de energía de los condensadores con la alta densidad de energía de las baterías representaría un avance significativo en la tecnología de almacenamiento de energía. Esto requiere nuevos electrodos que no sólo mantengan una alta conductividad, sino también proporcione mayor área  superficial y más accesibles que los convencionales que utilizan CE activados por electrodos de carbono.

Ahora los investigadores de UCLA han utilizado  unidad óptica de DVD para producir dichos electrodos. Los electrodos se componen de una red ampliada de grafeno – una capa de un átomo de espesor de carbono grafítico – que muestra excelentes propiedades mecánicas y eléctricas, así como la superficie excepcionalmente alta.

Investigadores de la UCLA desde el Departamento de Química y Bioquímica, el Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería y el Instituto NanoSystems de California demuestran un alto rendimiento de los condensadores electroquímicos basados en el grafeno que mantienen excelentes atributos electroquímicos bajo tensión mecánica. El documento se publica en la revista Science.

El proceso se basa en el revestimiento de un disco DVD con una película de óxido de grafito que es entonces tratada con láser en el interior de una unidad de DVD LightScribe para producir electrodos de grafeno. Típicamente, el rendimiento de los dispositivos de almacenamiento de energía es evaluado por dos figuras principales, la densidad de energía y la densidad de potencia. Suponga que está utilizando el dispositivo para ejecutar un coche eléctrico – la densidad de energía nos dice hasta qué punto el coche puede ir con una sola carga, mientras que la densidad de potencia nos dice qué tan rápido puede ir el coche. Aquí, los dispositivos hechos con electrodos Laser Scribed Graphene (LSG) presentan  valores de ultra alta densidad de energía en diferentes electrolitos, manteniendo la alta densidad de potencia y estabilidad excelente ciclo de EC. Por otra parte, estos ECs mantienen excelentes atributos electroquímicos bajo tensión mecánica y por lo tanto mantienen la promesa de alta potencia en la electrónica flexible.

«Nuestro estudio demuestra que admiten más carga que las baterías convencionales, pero se puede cargar y descargar un cien a mil veces más rápido», dijo Richard B. Kaner, profesor de química y ciencia de los materiales e ingeniería.

«A continuación, presentamos una estrategia para la producción EC de alto rendimiento basados en el grafeno, a  través de un simple enfoque de estado sólido que evita el reapilado de las hojas de grafeno», dijo Maher F. El-Kady, el autor principal del estudio y un estudiante graduado en el laboratorio de Kaner.

El equipo de investigación ha fabricado  electrodos LSG que no tienen los problemas de los electrodos de carbono activado que hasta ahora han limitado el rendimiento de comercial de EC. En primer lugar, el láser LightScribe provoca la reducción simultánea y exfoliación del óxido de grafito y produce una red abierta de LSG con una superficie sustancialmente mayor y más accesible. Esto se traduce en una capacidad de almacenamiento de carga considerable para los supercondensadores LSG. La estructura de red abierta de los electrodos ayuda a minimizar la trayectoria de difusión de iones de electrólito, que es crucial para la carga del dispositivo. Esto puede explicarse por las hojas de grafeno fácilmente accesibles planas, mientras que la mayor parte del área superficial del carbono activado se encuentra en los poros muy pequeños que limitan la difusión de iones. Esto significa que los supercondensadores LSG tienen la capacidad de entregar energía ultraalta en un corto período de tiempo mientras que los del carbono activado no pueden.

Además, los electrodos LSG son mecánicamente robustos y muestran una alta conductividad (> 1700 S/m) en comparación con carbono activado (10-100 S/m). Esto significa que los electrodos LSG puede ser utilizados  directamente como electrodos supercondensadores sin la necesidad de aglutinantes o colectores de corriente como es el caso para el carbono activado convencional, ECS. Además, estas propiedades permiten a  los LSG actuar tanto como el material activo y la corriente de colector en el CE. La combinación de ambas funciones en una sola capa conduce a una arquitectura simplificada y hace de los LSG supercondensadores dispositivos rentables.

Comercialmente disponibles, los EC consisten en un separador colocado entre dos electrodos con electrolito líquido que o bien se enrolla en espiral o se envasa en un recipiente cilíndrico o apilados en una pila de botón. Por desgracia, estas arquitecturas de dispositivos no sólo sufren de una posible fuga nociva de electrolitos, pero su diseño hace que sea difícil usarlos para prácticas de electrónica flexible.

El equipo de investigación sustituye el electrolito líquido con un electrolito de polímero gelificado que también actúa como un separador, reduciendo aún más el espesor del dispositivo y el peso y la simplificación del proceso de fabricación, ya que no requiere materiales especiales de embalaje.

A fin de evaluar en condiciones reales el potencial de  LSG-CE para el almacenamiento flexible, el equipo de investigación colocó un dispositivo de bajo constante estrés mecánico para analizar su rendimiento. Curiosamente, esto tuvo un efecto casi nulo en el rendimiento del dispositivo.

«Atribuimos el alto rendimiento y durabilidad a la alta flexibilidad mecánica de los electrodos a lo largo de la estructura de la red de interpenetración entre los electrodos y el electrolito LSG gelificado», explica Kaner. «El electrolito se solidifica en el conjunto del dispositivo y actúa como pegamento que mantiene a los componentes del dispositivo juntos». El método mejora la integridad mecánica y aumenta el ciclo de vida del dispositivo, incluso cuando se ensaya en condiciones extremas.

Este notable desempeño aún no se ha realizado en los dispositivos comerciales, estos supercondensadores LSG podrían  abrir el camino a sistemas de almacenamiento ideales de energía para la próxima generación de electrónica flexible para  portátiles.

Fuente: EurekAlert!

Ropa de seda que actúa como pantalla LED

La tela del vestido de seda funciona como una pantalla integrada por diez mil diodos emisores de luz (LED) bordados a mano y que, combinados con cristales Swarovski, provocan distintos efectos ópticos y texturas,  gestionados por un microcontrolador.

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Línea del tiempo del Cosmos

Actualidad Informática. Línea de tiempo del Cosmos. Rafael Barzanallana
Sin duda, te hace sentir pequeña. Un nuevo sitio web interactivo que proporciona un curso intensivo a través de la historia de nuestro universo, todo el camino desde el día de hoy de regreso a 13 700 millones de años y el comienzo de los tiempos.

ChronoZoom , que se puso en marcha ayer, es una línea de tiempo que se subdivide en millones de años, lo que permite acercar a los usuarios en las épocas más interesantes – ya sea el nacimiento de las primeras estrellas o cuando los primeros humanos caminaron sobre la Tierra.

La manipulación de la barra, el zoom desde el Big Bang hasta la era Mesozoica, por ejemplo, se obtiene un sentido intuitivo de cómo nuestra propia existencia en la Tierra ocupa una pequeña porción de la escala. Cada segmento de tiempo está repleto de extras, como clips de vídeo o historias personales, o datos adicionales sobre el período. Acercar cerca del comienzo de los tiempos y una tabla por separado parece que ilustra lo que sucedió en los primeros segundos después del Big Bang.

Los submenús permiten a los usuarios cambiar el foco desde el cosmos, la sección de la línea de tiempo hasta el final de la prehistoria humana y más allá.

ChronoZoom es un proyecto conjunto entre Microsoft Research , la Universidad de California, Berkeley (EE.UU.), y Universidad Estatal de Moscú en Rusia. Fue concebido en una clase de «Gran Historia» en la Universidad de California, siendo enseñado por Walter Alvarez – el geólogo, quien propuso la idea de que los dinosaurios fueron exterminados por el impacto de un asteroide golpeando la Tierra. Dice que la idea es que ChronoZoom sirva para ayudar a dar una idea de la magnitud de tiempo.

A Roland Saekow se le ocurrió el concepto de línea de tiempo inicial de zoom durante la clase de Álvarez en 2009 y ha trabajado en ChronoZoom desde entonces. Dice que su idea «un día podría ayudar a visualizar toda la información de Wikipedia o todas las bibliotecas del mundo».

Acceder a ChronoZoom

Anonymous dice que su supuesto «sistema operativo» es falso y tiene troyanos

Hace unos días la mayoría de blogs de tecnología hablaban sobre la notícia de un sistema operativo que había sacado Anonymous, un sistema operativo basado en Ubuntu, Linux y que ahora el mismo Anonymous desmiente en su cuenta de Twitter, diciendo que dicho sistema operativo es falso y que contiene troyanos.

El sistema operativo tenia varios programas para hacer hackeos como robar contraseñas, entrar a redes wifi con clave, etc. Lo malo que el sistema operativo ya ha sido descargado por más de 26 000 personas en tan solo cuatro días, así que esas personas corren peligro de que sus computadoras sean infectadas para otros usos.

Fuente: arturogoga

Logran enviar un mensaje mediante neutrinos a través de rocas

Actualidad Informática. Comunicación a través de rocas con neutrinos. Rafael Barzanallana
Un grupo de científicos liderado por investigadores de la Universidad de Rochester y la Universidad Estatal de Carolina del Norte, por primera vez han enviado un mensaje usando un haz de neutrinos – las partículas casi sin masa que viajan casi la a velocidad de la luz. El mensaje fue enviado a través de 240 metros de roca y dijo simplemente, «Neutrino».

«Con el uso de neutrinos, sería posible la comunicación entre dos puntos cualesquiera de la Tierra sin el empleo de satélites o cables», dijo Dan Stancil, profesor de ingeniería eléctrica y computación en la North Carolina State y autor principal de un artículo que describe la investigación. «Los sistemas de comunicación con neutrinos serían mucho más complicados que los sistemas actuales, pero pueden tener importantes usos estratégicos».

Muchos han teorizado sobre los posibles usos de los neutrinos en la comunicación, debido a una propiedad particularmente útil: pueden penetrar casi cualquier cosa que encuentran.  Esta tecnología se podría aplicar a los submarinos, por ejemplo,  posiblemente podrían comunicar a través de largas distancias en el agua, que es difícil, si no imposible, con la tecnología actual. Y si queremos comunicarnos con algo en el espacio exterior que esté en el lado lejano de la luna o un planeta, nuestro mensaje puede viajar directamente a través sin ningún impedimento.

«Por supuesto, con nuestra tecnología actual se precisan en gran cantidad equipos de alta tecnología para comunicar un mensaje usando neutrinos, así que esto no es práctico», dijo Kevin McFarland, de la Universidad de Rochester, el profesor de física que estuvo involucrado en el experimento. «Pero es el primer paso para que algún día utilizar los neutrinos para la comunicación sea una aplicación práctica, es una demostración del uso de la tecnología de hoy.»

El equipo de científicos que demostraron que era posible, realizaron su prueba en el Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi (Fermilab, o, para abreviar), en las afueras de Chicago. El grupo ha presentado sus conclusiones en la revista Modern Physics Letters A.

En el Fermilab, los investigadores tuvieron acceso a dos componentes esenciales. El primero es uno de los aceleradores de partículas del mundo más poderosos, lo que genera haces de neutrinos de alta intensidad  por protones acelerados en torno a una pista de 2.5 kilómetros de circunferencia y luego chocan con un blanco de carbono. El segundo es un detector de varias toneladas llamado MINERVA, ubicado en una caverna de 100 metros de profundidad.

El hecho de que tal configuración es necesaria una importante para comunicarse con los neutrinos significa que  mucho trabajo  tendrá que hacerse antes de la tecnología se pueda incorporar en una forma fácilmente utilizable.

La prueba de comunicación se llevó a cabo durante un período de dos horas cuando el acelerador estaba operando en la mitad de su máxima intensidad, debido a un tiempo de inactividad programado para el futuro. La interacción de los  datos de Minerva fue recogida, al mismo tiempo que se realizaba la prueba de comunicación llevado a cabo.

Hoy en día, la mayoría de las  comunicaciones se lleva a cabo mediante el envío y recepción de ondas electromagnéticas. Así es como nuestras radios, teléfonos móviles celulares y televisores  operan. Sin embargo, las ondas electromagnéticas no pasan fácilmente a través de la mayoría de los tipos de materia. Son bloqueadas por el agua, montañas y muchos otros líquidos y sólidos. Los neutrinos, por otro lado, regularmente pasan a través de planetas entero sin resultar perturbados. Debido a su carga neutra eléctrica y la masa casi inexistente, los neutrinos no están sujetos a las atracciones magnéticas y no se alteran significativamente por la gravedad, por lo que están prácticamente libres de obstáculos a su movimiento.

El mensaje que los científicos han enviado a través de los neutrinos se tradujo en código binario. En otras palabras, la palabra «neutrino» estaba representada por una serie de 1 y 0, con el 1 correspondiente a un grupo de neutrinos siendo disparados y las correspondientes 0 a no ser disparados neutrinos. Los neutrinos se activan en grupos grandes, porque son tan evasivos que, incluso con un detector de varias toneladas, sólo uno de cada diez mil millones de neutrinos se detecta. Después que los neutrinos se han detectado, un equipo en el otro extremo tradujo el nuevo código binario en inglés, y la palabra «neutrino» fue recibido con éxito.

«Los neutrinos han sido una herramienta increíble para ayudarnos a aprender sobre el funcionamiento tanto del núcleo atómico como del universo», dijo Deborah Harris, director del proyecto Minerva «, pero los neutrinos de comunicación tiene un largo camino por recorrer antes de que sean eficaces.»

Minerva es una colaboración internacional de físicos nucleares y de partículas procedentes de 21 instituciones que estudian el comportamiento de los neutrinos usando un detector situado en Fermi National Accelerator Laboratory, cerca de Chicago. Este es el primer experimento de neutrinos en el mundo que utiliza un haz de alta intensidad para estudiar las reacciones de neutrinos con núcleos de cinco materiales diferentes, y la comparación de  interacciones. Esto le ayudará a completar el cuadro de los neutrinos y permitir una interpretación de manera más clara  de los datos de los experimentos actuales y futuros.

Fuente: University of Rochester (2012, March 14). Researchers send ‘wireless’ message using a beam of neutrinos. ScienceDaily. Retrieved March 15, 2012, from http://www.sciencedaily.com­ /releases/2012/03/120314143146.htm

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