Articulos de Ciencia y Tecnología

  • El efecto Doppler (09/07/2017)

    Cuando pasan la policía, los bomberos o las ambulancias con sus sirenas encendidas notamos que al acercarse a nosotros suenan más agudas que cuando se alejan de nosotros. Lo curioso es que las sirenas están emitiendo el mismo sonido. Este efecto se conoce por Doppler por el físico austríaco Christian Andreas Doppler que propuso este efecto en 1842 para la luz, curiosamente fue un científico neerlandés el que posteriormente estudió el efecto en las ondas sonoras.

    Doppler

    Imagen de Wikipedia.

    En esta imagen se representa el paso de dos coches de policía con un observador, representado por un micrófono, en el medio. Las ondas que emite el amarillo le llegan al observador más juntas, que es lo mismo que un sonido más agudo, mientras que las emitidas por el verde le llegan más separadas y por tanto con un sonido más grave. Hay que recordar que las ondas se están emitiendo a la misma frecuencia y que el efecto se produce por que los coches, los emisores, se están moviendo. El centro de cada onda corresponde a cuando fue emitida y como se desplazaba entonces tienen centros distintos. Puede parecer que la velocidad del sonido es muy superior a la de la ambulancia pero la realidad es que el sonido no se desplaza tan rápido y por eso apreciamos la diferencia. La velocidad del sonido son unos 1.235km/h por lo que una ambulancia a 120km/h sería el 10%.

    Este sencillo efecto que comprobamos en nuestra vida diaria ha servido para saber que el universo se expande, es lo que se conoce como corrimiento al rojo.

    Este efecto se da en cualquier emisor de ondas que se desplace relativamente con respecto al observador. Si observamos el universo comprobamos que las ondas que nos llegan de los distintos cuerpos celestes son de longitudes de onda mayores de lo que serían si permanecieran a la misma distancia por lo que se deduce que se alejan de nosotros.

    redshift

    Las líneas espectrales del rango visible de un supercúmulo de galaxias distantes (derecha), comparado con el del Sol (izquierda). La longitud de onda se incrementa hacia el rojo. Fuente wilipedia.

     

  • Aviones con artillería embarcada (05/07/2017)

    Durante la guerra del Vietnam la fuerza aérea de los Estados Unidos se encontró con que la carrera armamentística de la guerra fría la había dejado poco preparada para este otro tipo de guerra. Los cazas que podían volar a dos veces la velocidad del sonido eran poco prácticos para buscar y destruir enemigos en la jungla.

    Fue entonces cuando se recuperó la idea de montar armamento pesado en lentos pero espaciosos aviones de carga. Se trataba de colocar este armamento fijo en uno de los lados de manera que el avión al describir círculos sobre el objetivo podía dispara de manera continuada y con relativa precisión.

    El primer avión de esta categoría fue el AC-47 en 1964, la versión militar del DC-3. Montaba tres ametralladoras tipo miniguns del calibre 7,62mm.

    AC 47

    Dado el éxito en combate de esta idea se creo un escuadrón de cinco aviones que llegarían a ser 20.

    Las siguientes versiones fueron adaptaciones basadas en el avión de transporte C-130 Hercules y fueron equipadas con armamento más pesado.

    El AC-130H Spectre lleva dos cañones de 20mm Vulcan, un Bofors de 40mm y lo que es más impresionante un cañón de artillería M102 de 105mm.

    AC-130H

    En la siguiente imagen de un AC-130U Spooky se puede ver el tubo de los dos cañones de 30mm. Los de 20mm fueron sustituidos porque tenían menos alcance lo que hacía que el avión fuese más vulnerable a los misiles antiaéreos lanzados desde el hombro.

    AC-130U

    Se sigue desarrollando mejoras y se estudian planes para equiparlo con misiles y con armamento más pesado. También se estudia el realizar un avión completamente nuevo específicamente diseñado para esta tarea que no sea una versión de un avión de transporte.

    En este vídeo se puede ver a la tripulación de la cabina alimentando a los cañones mientras abren fuego.

  • Casa Cube, autoconstruida y autosuficiente (02/07/2017)

    En la competición de la Solar Decathlon unos equipos formados por estudiantes universitarios construyen unas casas en una semana y son luego evaluados en distintas categorías, una de ellas es la eficiencia energética, tienen que generar más electricidad de la que consumen.

    Como en toda competición se pueden ver propuestas muy diferentes e innovadoras. Personalmente la que me parece más radical, y por tanto interesante, es la casa Cube del equipo de Bélgica de la edición del 2011 en USA. No quiero decir que sea la mejor sino que proponía soluciones que hasta ahora nadie había hecho.

    La diferencia fundamental es que todos los equipos hasta entonces y después solucionaban el problema de tener que construir la casa en una semana prefabricándola en módulos de manera que en el lugar de la competición solo les hiciera falta descargar los módulos y ensamblarlos, esto les da mucho margen para decoración y solucionar problemas.

    Sin embargo el equipo de Bélgica se propuso que su casa debía de ser posible de construir por los propios futuros inquilinos, sin formación específica, como si estuvieran montando un mueble de Ikea. Para demostrarlo han sido el único equipo hasta la fecha que ha montado la casa desde cero en esa semana. Lo único prefabricado es un pequeño módulo técnico con el núcleo de las instalaciones.

    La solución se basa en dos ideas:

    La estructura está compuesta por las piezas metálicas normalizadas para hacer estanterías industriales de palets. Estas se montan simplemente atornillando. 

    Las paredes están compuestos por módulos de paneles que por su gran aislamiento tienen mucha anchura lo que hace que sean autoportantes.

    También aportan otras pequeñas soluciones ingeniosas como usar gatos de coches como cimentación lo que permite adaptarse al terreno sin grandes obras, colocar los estores por fuera porque son más eficientes, o el estudio pormenorizado de cada puente térmico.

    El resto de soluciones son las normales en esta competición, como son los paneles fotovoltáicos y seguir los principios de la passivhause

    Esta es su página web http://www.solardecathlon.ugent.be/en

    Vídeo con el time-laps de un montaje previo a la competición para testear el proceso.

    Vídeo de presentación del equipo belga.

    Vídeo en el que se puede ver cómo les quedó durante la competición.

     

  • Acuaponia, cultivar plantas y peces (30/04/2017)

    acuaponia

    La acuaponia combina el cultivo de plantas y la producción de peces en un sistema que se complementan.
  • La difícil coexistencia entre los grandes carnívoros (17/10/2014)
    En el Serengueti, el león es el mayor depredador, después del ser humano. Comparte su hábitat con otros predadores de menor tamaño, como  guepardos y licaones.
    Desde 1990 se ha venido considerando a los leones como una seria una amenaza para la pervivencia de guepardos y licaones, sin embargo, recientes estudios hacen reconsiderar tales asertos, de modo que podrían alterar las políticas de gestión y conservación de dichos carnívoros.
     
    La principal amenaza para la vida de los guepardos son los leones, que atacan y matan a un 57 por cien de los cachorros de guepardo. Rara vez consumen los cadáveres. Las madres guepardo a veces se comen sus cachorros muertos, un comportamiento compartido por una amplia variedad de felinos (se especula que como un modo de recuperar fuerzas y nutrientes para criar la siguiente camada y asegurarle mejores expectativas).
    Los leones parecen ser igualmente determinantes en la disminución de los licaones, observándose un descenso en su población a medida que la población de leones florecía gracias a la abundancia de ñues. De los 50 licaones reportados en el parque Serengueti, solo pequeñas poblaciones testimoniales sobrevivían en los límites del parque en 1992. Se estima que los leones mataron hasta un 32 por ciento de los cánidos.
    En otras reservas cercanas, los científicos observaron que este patrón se repetía, es decir, el aumento de la población de leones, iba en detrimento de las de predadores de menor tamaño. Un estudio del año 2011 sugería que los leones podían estar empujando a guepardos y licaones a la extinción, y se llegó a plantear el control de la población de leones y la restricción de su número.
    Tras la controversia suscitada por este trabajo, se decidió testar si realmente los hechos respaldaban tales medidas.
    Alexandra Swanson, de la Universidad de Minessota, lideró el nuevo estudio, basándose en los datos de tres diferentes proyectos a largo plazo. Los resultados fueron claros: los leones no tuvieron impacto en las poblaciones de guepardos, a pesar del importante número de cachorros muertos por los grandes felinos.
    Sin embargo, para los licaones (además de sufrir epidemias de moquillo y rabia) los leones supusieron el declive de sus poblaciones hasta la práctica desaparición. Los perros sobrevivían tan solo en los bordes del parque. ¿Por qué estas diferencias?. Los guepardos son silenciosos y esquivos, se mantienen siempre a distancia de los leones, y estos solo alcanzan a matar a los cachorros, pérdidas que parecen ser asumibles para la población de guapardos, que se mantiene estable.
    Los licaones, por otro lado, se organizan en ruidosos grupos. Los leones matan tanto a cachorros como a individuos adultos. Otra diferencia con los guepardos es que estos son solitarios, mientras que los licaones son ampliamente gregarios, con lo que la muerte de algunos individuos afecta sus estructuras sociales y tiene mayor impacto.
    El ecólogo John Fryxel, de la universidad de Guelph, describe la interacción de guepardos y leones como un "ballet carnívoro", donde los guepardos evitan a los leones mientras conviven con ellos, compartiendo zonas de cría y fuentes de alimento. Lo licaones, sin embargo, carecen de estos recursos y pierden la batalla contra los grandes carnívoros. 
    Aun así, para Fryxel la solución no pasa en ningún caso por la eliminación de los leones, sino por el establecimiento de reservas mayores, la reducción de la pérdida de hábitats y la educación de los ganaderos para evitar la matanza de predadores grandes o pequeños.
     
     
    Grandes carnívoros. Aulafacil.com
     
     
  • Avances en la investigación de la calvicie (15/10/2014)

    Calvicie. Aulafacil.com

    Investigadores de la Universidad de Yale han descubierto la fuente de las señales que desencadenan el crecimiento del cabello, una revelación que podría conducir a nuevos tratamientos para la calvicie.
  • Como la casa Lumenhaus aisla las ventanas (12/10/2014)

    En el diseño de una casa que quiera ser muy eficiente energéticamente el estudio de las ventanas es prioritario. Al dejar pasar la luz permiten que la casa se caliente con los rayos de sol si el día es despejado pero son muy malas como aislamiento en comparación con las paredes por lo que pierden mucha energía si el día es nublado o por la noche. En verano tienen la desventaja de que las casas se sobrecalientan pero permiten la ventilación y el disfrute de los espacios exteriores.

    Idealmente para poder adaptarse a las condiciones cambiantes de las distintas estaciones, o simplemente del día a la noche, la casa tiene que estar dotada de elementos móviles para estos huecos.

    El mejor ejemplo de esto es la casa Lumenhaus desarrollada por el equipo de la universidad Virginia Tech para la competición de la Solar Decathlon del 2010 que consiguieron ganar dicha edición.

    El objetivo de sus creadores era desarrollar una casa eficiente que no pareciera la típica de ventanas pequeñas y que permitiera a sus ocupantes disfrutar de los espacios abiertos que rodean a la casa.

    Al diseñarse permitiendo que se pudiera abrir casi completamente tanto al norte como al sur tuvieron que estudiar como hacer que fuese flexible en su configuración y para ello idearon un sistema de 5 capas móviles.

    Lumenhaus

    1. Es un panel metálico con unas perforaciones estudiadas para permitir el paso de luz indirecta. Tiene varios usos, como barrera de seguridad y como paso del aire para refrescar la casa en verano estando cerrada.

    2. Panel aislante translúcido. Este panel permite cerrar los huecos que dan al norte en invierno dejando pasar la luz. También permite cerrar todos los huecos de noche para reducir las pérdidas de energía. Como detalle arquitectónico cuenda con iluminación interior dando una luz cálida indirecta.

    3. Mosquitera.

    4. Grandes puertas acristaladas de triple hoja correderas que abiertas permiten la unión del exterior con el interior de la casa.

    5. Cortinas.

    Todas estas capas están motorizadas y se pueden programar dependiendo de todos los aspectos cambiantes.

    En este vídeo podéis ver la presentación de la casa.

     

  • El porqué del éxito del hormigón/concreto armado (11/10/2014)

    Cemento Aulafacil.com

    El hormigón armado, como se dice en España, o el concreto, como se dice en iberoamérica, es el elemento básico para las grandes obras, con este material es con el que se construyen los puertos, aeropuertos, presas, rascacielos y en general cualquier obra civil o de edificación de cierta importancia. Incluso se usa en las casas de madera para la cimentación.
  • Alcanzamos nuestro mejor rendimiento motor a los 24 años (08/10/2014)

    Ciencia y tecnología. Aulafacil.com

    En uno de los primeros experimentos de ciencias sociales basado en el big data, los investigadores trataron de averiguar cuando empezamos a experimentar un descenso en nuestras habilidades motoras cognitivas y como lo compensamos.
  • Patente para modificación genética (07/10/2014)

    Genoma. Aulafacil.com

    El Broad Institute ha anunciado que ha recibido la patente para su proceso que permite a los científicos modificar genes y entender mejor la biología de las células vivas y los organismos. El instituto solicitó la patente a la vez que realizo la publicación en la revista Science.
  • Los 10 lugares con mejor clima del mundo (05/10/2014)

    grancanaria. Aulafacil.com

    Hay estudios para todos los gustos, uno curioso es el realizado por Ed Darack para la revista Weatherwise. Se propuso determinar cuales son los lugares del mundo con mejor clima. Para ello determinó primero que se puede considerar como "el mejor clima". Unos pueden preferir un lugar con solo una estación uniforme mientras que otros pueden preferir un clima con las cuatro estaciones claramente marcadas. Determinó valores para la temperatura, humedad y nubosidad. La descripción más detallada la podéis encontrar en su artículo
  • 2014 y los coches siguen sin volar (01/10/2014)

    Otro año más y los coches siguen sin volar, esa vieja promesa de la ciencia ficción que no se cumple. Lo malo del asunto es que no parece que vaya a suceder pronto a pesar de los grandes avances en todos los campos de la ciencia y la técnica. Aquí vamos a dar unas ideas sobre el por qué.

    Primero habría que definir lo que es un coche volador porque desde hace tiempo que hay avionetas y helicópteros, pero la idea que tenemos todos sería algo más práctico, que no necesitara grandes instalaciones y que pudieras llevar conduciendo hasta tu casa.

    Intentos ha habido muchos y los seguirá habiendo.

    Básicamente hay tres aproximaciones al problema, una es tratar de hacer algo parecido a una avioneta y que las alas se puedan plegar. La segunda estaría basada en el helicóptero pudiéndose replegar las aspas. Y la otra idea es hacer algo capaz de despegar y aterrizar verticalmente y que no tenga los problemas prácticos de las aspas de un helicóptero por lo que se requiere de motores de turbina encapsulados y orientables.

    Los dos primeros tienen problemas prácticos, son malas avionetas o malos helicópteros y no llegan a ser un coche, son peligrosos para sus tripulantes y para las personas cercanas al invento.

    La tercera idea tiene el problema de que sólo se consigue que despegue, enseguida se quedan sin combustible y tienen que aterrizar, no son capaces de despegar con mayores cargas. Sencillamente el despegue vertical requiere mucha diferencia entre el empuje y el peso total. Los combustibles actuales no son tan concentrados como para permitir mucha autonomía.

    PAL-V

    Este es el PAL-V, es un autogiro. Para circular por carretera se pliega el rotor y tracciona por las ruedas por lo que no hay nada peligrosamente en movimiento. Para tomar las curvas se inclina. En su canal de youtube podéis verlo volando y circulando. Es un buen intento pero es evidente que es un mal vehículo, ¿os imagináis yendo a la compra con esto?

    Este otro es del tipo avioneta plegable, de Terrafugia.

    transition

    En su canal de youtube también podéis verlo en acción. Otro intento que falla como vehículo.

    Y por último un ejemplo de motores orientables.

    moller

    Prototipo de Moller Skycar 400. Del tipo despego y aterrizo.

    Bueno, hay otra opción, son los timos, de vez en cuando sale alguien pidiendo dinero para su proyecto de coche volador. 

  • Otis no inventó el elevador pero tuvo dos buenas ideas (30/09/2014)

    Ascensor. Ciencia y Tecnología. Aulafacil.com

    Elisha Graves Otis trabajaba como maestro mecánico en una fábrica de armazones de camas. Inventó varios dispositivos que ahorraban trabajo y fué enviado a Yonkers para que desarrollara sus habilidades. Allí fué donde diseño y construyo su primer ascensor.
  • Las bolas que giran en las máquinas de vapor (29/09/2014)

    Seguro que habéis visto en las máquinas de vapor dos bolas girando a gran velocidad, aparecen también en las películas con estética steampunk.

    Son un regulador centrífugo y su misión es conseguir un funcionamiento constante de un motor. Su inventor fue James Watt que lo necesito para su máquina de vapor.

    centrifugal governor

    Es un sistema mecánico que se auto-regula. Actualmente, en la industria, para hacer el mismo trabajo se usan sensores, microprocesadores y válvulas motorizadas. Se ha perdido la elegancia mecánica.

    El regulador gira propulsado por el motor, al girar las dos bolas se separan debido a la fuerza centrífuga y ese movimiento de separarse se transmite a una válvula que regula el paso del vapor, de esta manera, velocidad del motor y cantidad de vapor quedan vinculados. Si por ejemplo el motor se encontrase con una mayor carga entonces bajaría de velocidad, el regulador bajaría de velocidad también, las bolas se juntarían y esto haría que la válvula del vapor se abriera aportando más energía para que el motor tuviera más potencia para contrarrestar el aumento de carga.

    En este vídeo se puede ver una simulación del funcionamiento bajo distintas cargas.

    En este otro vídeo podemos ver una réplica de un motor a vapor que funciona. El regulador apenas se aprecia porque las bolas están girando a gran velocidad.

  • Electricidad doméstica, el magnetotérmico (26/09/2014)

    Hemos visto que un posible fallo en el aislamiento de un cable podría provocar que la corriente eléctrica no retornase por el neutro (cable azul) sino que lo hiciera por nuestro cuerpo. Para evitarlo tenemos el diferencial que corta en una fracción de segundo el paso de la corriente.

    Se pueden dar dos problemas más en una instalación y para protegerla se coloca un magnetotérmico en cada circuito.

    El magnetotérmico es otro mecanismo que se instala en el cuadro eléctrico, al comienzo de la instalación y su función es proteger a la propia instalación contra sobre tensiones (cortocircuitos) y contra sobre intensidades.

    Ambos fallos suponen que se sobrepasa la capacidad del cable para la que fue construido. Si no se cortase el paso de la electricidad el cable se quemaría fundiéndose.

    El cortocircuito se da cuando se tocan dos cables, en ese momento se estaría produciendo una sobre tensión que no podría soportarlo el cable si durase el suficiente tiempo. El magnetotérmigo cortaría la corriente usando uno de los dos componentes de los que está hecho que mide el campo magnético creado por el paso de la corriente, de ahí la primera parte de su nombre, magneto.

    Otro problema se puede dar si conectamos más aparatos o más potentes de lo que puede soportar el cable. En este caso el paso de la corriente suele ser solo un poco superior a lo que soporta el cable y no es suficientemente alto como para que lo detecte el magneto así que el magnetotérmico lo detecta por el aumento de temperatura, de ahí la segunda parte del nombre, térmico. Este tarda más en saltar porque tiene que ir calentándose.

    magnetotérmico

     

    Esta imagen es de un magnetotérmico de la firma Schneider, uno de los mayores fabricantes del mundo de productos para instalaciones eléctricas.

     

  • Electricidad doméstica, el diferencial (20/09/2014)

    Normalmente la electricidad entra por el cable que llamamos fase (color marrón, negro o gris) y sale por el cable neutro (color azul) pero si hay algún fallo podría la electricidad pasar por nuestro cuerpo o por un objeto que estuviera en contacto con el cable y con el suelo en vez de por el neutro. A esto lo llamamos una derivación y es peligroso. 

    Para evitar este peligro, además de estar conectados las carcasas de los electrodomésticos al cable tierra (color amarillo y verde) tenemos el diferencial.

    El diferencial es un mecanismo de protección que está en el cuadro eléctrico. El cuadro eléctrico se sitúa al comienzo de la instalación de la vivienda, donde llega la electricidad desde el exterior y tiene los mecanismo de protección. Desde este cuadro salen los cables (fases) hacia las tomas de corriente y las luces y vuelven por el neutro. Cada conjunto de cable que va y vuelve hasta el cuadro se le llama circuito.

    El diferencial se llama así porque mide la diferencia de corriente eléctrica que entra en la vivienda y sale de ella. Si todo va bien debería ser la misma cantidad, el electrón que entra por un cable debe de salir por el otro. Si algo esta mal y se produce la derivación, es decir, que hay electricidad que se va por otro sitio por estar mal aislado y en contacto con un objeto o nuestro cuerpo, entonces saldrá menos electricidad de la que entra y el diferencial podrá detectarlo.

    El diferencial, al ser un elemento de seguridad para evitar el contacto de las personas con la electricidad, es muy sensible y salta y corta el paso de la corriente eléctrica en una fracción de segundo.

    diferencial

    En esta imagen el diferencial está apagado, esta cortando la corriente eléctrica. El botón azul que tiene encima (con una T, de test) es para probar que está en buen estado y funciona. Para hacer la prueba el diferencial tiene que estar conectado y encendido, dejando pasar la electricidad, entonces pulse el botón de prueba y debería de saltar automáticamente poniéndose en posición off. Si no lo hace entonces está dañado y debe sustituirlo. 

  • Transportes híbridos (10/09/2014)

    Coches Híbridos. Aulafacil.com

    Los automóviles híbridos se han popularizado, muchos fabricantes tienen su propio modelo, se debe a que permiten un ahorro de combustible. 
  • Motores a reacción caseros (08/09/2014)

    No deja de sorprender lo que gente con ganas, tiempo y talento pueden llegar a hacer en los talleres de sus propias casas. 

    Los más ambiciosos se atreven incluso a fabricar sus propios motores a reacción. La mayoría, como es natural, no consiguen llegar a obtener un motor funcional y requieren para funcionar de una fuente externa de energía, además del combustible, como un motor eléctrico o aire comprimido pero no deja de ser meritorio lo cerca que llegan a estar de conseguirlo. 

    Aquí tienen un vídeo de uno de estos que no lo consigue del todo pero que sorprende por su sencillez ya que está realizado desde simples latas.

    El principal problema con estos diseños es que los motores a reacción de flujo axial requieren de un mejor diseño de la fase de compresión del aire porque si no la expansión de los gases esta incontrolada y parte avanza en dirección contraria.

    La solución: mejor diseño de las etapas de compresión y de la cámara de combustión como en este ejemplo:

    Mucho mejor diseño pero tampoco funciona de manera autónoma. 

    Si te quieres construir un motor a reacción en tu casa, porque eres de los que piensas que es una de las tres cosas imprescindibles en la vida, entonces mi consejo es que sea del tipo de compresión de flujo centrífugo. Es como funcionan los compresores turbos de los motores de los coches. Aquí tienes un ejemplo de uno que funciona:

    Por supuesto todos estos motores no aguantan funcionando mucho tiempo ya que los álabes de la turbina se acaban fundiendo pero si tu objetivo era presumir de tus habilidades entonces lo has logrado.

  • Electricidad doméstica, circuitos (05/09/2014)

    Electricidad. Aulafacil.com

    La electricidad y sus usos puede llegar a ser muy compleja, por ejemplo para explicar sus efectos no es suficiente con la física clásica y hay que recurrir a la teoría de campos. Sin embargo para entender una instalación eléctrica de una vivienda basta con saber unos pocos conceptos.
  • Efecto Placebo (04/09/2014)

    Efecto Placebo. Aulafacil.com

    A todos nos suena el efecto placebo pero lo solemos asociar a que algo no funciona, sin embargo, este efecto es real y muy poderoso. De hecho a los nuevos medicamentos en desarrollo les cuesta mucho conseguir mejorar los resultados que se consiguen con el efecto placebo.
  • Las casas más eficientes, Passivhaus (03/09/2014)

    Casas eficientes. Aulafacil.com

    El principal consumo de una vivienda se gasta en la climatización, ya sea para calentarla en invierno o enfriarla en verano. Por eso las casas más eficientes energéticamente son las que están mejor aisladas.
  • Estudio sobre la felicidad (02/09/2014)

    Felicidad. Aulafacil.com

    Todos buscamos la felicidad pero hay unas maneras más efectivas que otras. Un método es mediante metas concretas y específicas de generosidad. Por ejemplo hacer sonreír a alguien o aumentar el reciclaje en vez de las similares pero menos concretas hacer feliz a alguien o salvar el medio ambiente, como muestra un reciente estudio.
  • Los espacios verdes nos hacen sentir mejor (13/08/2014)

    Paisaje Aulafacil.com

    Un estudio relaciona la cantidad de espacios verdes en un vecindario con nuestro estado anímico. Para asegurarse de que no se debía a otras causas los resultados fueron ajustados por raza, edad, nivel de ingresos, educación, estado civil, empleo y otros factores.
  • La prohibición de fumar esta relacionada con descenso en nacimientos prematuros (06/08/2014)

    Fumar es dañino para la salud. Aulafacil.com

    La introducción de leyes prohibiendo fumar en espacios públicos y zonas de trabajo en Norte América y Europa ha sido seguido rápidamente por una caída en el índice de nacimientos prematuros y la atención a niños en hospitales por asma en un 10% al año siguiente de la entrada en vigor de las leyes.
  • A mayor masa muscular en la vejez mayor esperanza de vida (31/07/2014)

    Ejercicio. Aulafacil.com

    Un nuevo estudio de la universidad de UCLA sugiere que cuanta más masa muscular tienen las personas mayores menos probable es que mueran prematuramente. El descubrimiento se suma a las crecientes evidencias de la importancia de la composición del cuerpo en general y no solo del índice de masa corporal que se ha estado usando ampliamente hasta ahora, como mejor indicador de mortalidad.
  • Importante avance en la obtención de células madre (30/07/2014)

    Investigación Aulafacil.com

    Científicos en la Universidad de Nottingham han desarrollado una nueva sustancia que podría simplificar la obtención de células para su uso en medicina regenerativa.
  • Las ventajas de la lactancia materna para la inteligencia del niño (29/07/2014)

    Beneficios de la lactancia materna.  Aulafacil.com

    Muchos estudios a lo largo de los años han mostrado que los niños que fueron amamantados puntúan más alto en los test de inteligencia y obtienen mejores resultados en la escuela.
  • El peligro de rematar de cabeza en el fútbol (27/07/2014)

    Goles que pueden dañar el cerebro. Aulafacil.com

    El fútbol es el deporte popular que más rápido esta creciendo en el mundo y, como en otros deportes, los jugadores sufren el riesgo de lesionarse.
  • Malos sueños y pesadillas (26/07/2014)

    Sueños. Aulafacil.com

    Unos investigadores de la universidad de Montreal han analizado 253 pesadillas y 431 malos sueños de entre cerca de 10.000 sueños. Les pidieron a 572 personas que escribieran en un diario durante dos a cinco semanas cada sueño que pudieran recordar en cuanto se despertaran.
  • La grasa en la barriga mejor predictor que la masa corporal (25/07/2014)

    Indice de Masa corporal. Aulafacil.com

    Unos científicos han desarrollado un nuevo método para cuantificar el riesgo asociado específicamente con la obesidad abdominal llamado "índice de forma del cuerpo (A Body Shape Index)" que ha resultado ser más efectivo como predictor de mortalidad que el usado hasta ahora, el índice de masa corporal. Este índice evalúa la forma del cuerpo.
  • La tolerancia a la lactosa en Europa (24/07/2014)

    tolerancia lactosa

    Los que somos europeos damos por hecho que todo el mundo es tolerante a la lactosa cuando la realidad es que somos minoría. En el siguiente mapa se puede ver la distribución por países. El rojo significa intolerancia y el verde tolerancia a la lactosa.
  • Detectando la enfermedad por el olor (22/07/2014)

    Nariz. Ciencia y Tecnología. Aulafacil.com

    Se sabe que perros entrenados pueden detectar el cáncer en humanos aunque con un alto porcentaje de error. Ahora un estudio de Mats Olsson del instituto Karolinska de Suecia sugiere que los humanos tenemos una capacidad similar y podríamos detectar si otra persona esta enferma por su olor.
  • La cafeína refuerza la memoria (17/07/2014)

    Tomar café diariamente es un hábito muy arraigado en muchas culturas y es por eso que los investigadores tratan de saber su impacto en nuestro cuerpo.
  • La alimentación saludable reduce el riesgo de parto prematuro (15/07/2014)

    Embarazo. Salud Aulafacil.com

    En un nuevo estudio las participantes completaron un cuestionario sobre lo que habían estado comiendo y bebiendo desde que se quedaron embarazadas. El resultado muestra que el grupo de mujeres con la dieta más sana tenían una probabilidad de riesgo cercana al 15% menor comparado con aquellas con las dietas menos sanas. La correlación permanecía después de controlar otros diez factores de riesgos conocidos de parto prematuro.
  • Vagabundos y traumas cerebrales (30/04/2014)

    Casi la mitad de los hombres sin hogar que participaron en un estudio realizado por el Hospital St. Michael había sufrido al menos una lesión cerebral traumática en el curso de su vida, y el 87 por ciento de esas lesiones se habían producido antes de la pérdida de sus hogares.
  • Piel humana cultivada (28/04/2014)

    Un equipo internacional liderado por el King´s College de Londres y el Centro Médico para Veteranos de San Francisco ha desarrollado la primera epidermis_la capa más externa de la piel_ cultivada en laboratorio con una barrera de permeabilidad funcional similar a la de la piel real.
  • Cuervos políticos (27/04/2014)

    Biólogos cognitivos de la Universidad de Viena han revelado que los cuervos comprenden y realizan un seguimiento de las relaciones de rango entre diversos individuos. Anteriormente, esta habilidad solo se había documentado en primates.
  • Los efectos negativos del acoso infantil a largo plazo (26/04/2014)

    Los efectos negativos del acoso en la infancia son evidentes incluso 40 años después de haberse producido, según una nueva investigación del King´s College de Londres. Dicho estudio es el primero en examinar los efectos del acoso en la edad adulta y se publicó en "American Journal of Psychiatry".
  • La domesticación de las primeras plantas silvestres (24/04/2014)

    Pensábamos que teníamos una idea aproximada de lo que ocurrió hace 12.000 cuando los seres humanos comenzaron a domesticar y seleccionar plantas y animales con el fin de alimentarse, extraer fibras, o para el transporte. Pero ¿cuánto se sabe realmente?
  • Adhesivos con las propiedades de un geko (23/04/2014)

     
  • Riesgo de escasez de alimentos en menos de 40 años (22/04/2014)

    Existe un riesgo de escasez de alimentos para alimentar a la población mundial dentro de menos de 40 años según un grupo de científicos de la agencia americana para el desarrollo internacional.
  • Proyecto Portus, arqueología en el puerto romano de Ostia (21/04/2014)

    ostia port

    Portus era el puerto marítimo de la antigua Roma y, junto con el vecino puerto fluvial de Ostia, era el centro de la red de puertos que servían al Imperio Romano entre mediados del siglo primero y el sexto. Fue establecido por Claudio y ampliado por Trajano y posteriormente modificado durante los siglos 3 y 4. El puerto entró en un período de lento decline desde finales del siglo 5 hacia delante, aunque fue el principal escenario de las luchas entre los bizantinos y los ostrogodos durante las guerras godas (535-553 DC).
  • La vitamina B3 podría haber llegado a la Tierra por los meteoritos (20/04/2014)

    La vitamina B3 podría haber llegado a la Tierra gracias a los meteoritos ricos en carbono.
  • El comportamiento mafioso de los cucos (19/04/2014)

    Si el dueño de un restaurante deja de pagar el "dinero de protección" exigido por la mafia, puede esperar que sus instalaciones sean destrozadas. Advertencias como estas rara vez son necesarias, ya que, el miedo a las consecuencias es suficiente para que los dueños de restaurantes paguen. Del mismo modo, el comportamiento mafioso se observa en aves parásitarias, que ponen sus huevos en los nidos de otras aves. Si las aves de acogida tiran los huevos del cuco, los cucos se vengan mediante la destrucción de todo el nido. Por consiguiente, es beneficioso para los anfitriones ser capaces de aprender y cooperar. Anteriormente visto sólo en las observaciones de campo, los científicos del Instituto Max Planck de Biología Evolutiva en Plön ahora han modelado este comportamiento matemáticamente para confirmarlo como una estrategia efectiva.
  • Bloodhound vehículo a 1.000 millas por hora (14/04/2014)

    Rolls-Royce backs BLOODHOUND

    El proyecto Bloodhound pretende batir el record de velocidad del mundo para un vehículo terrestre. El primer intento será para llegar a 800 millas por hora, casi 1.300 km/h, el año que viene en Sudáfrica, y al año siguiente, en el 2016 se intentará llegar a las 1.000 millas por hora, aproximadamente Mach 1,3 o 1.600 Km/h.
  • Pseudo matemáticas y charlatanismo financiero (13/04/2014)

    Su asesor financiero le llama por teléfono para sugerir un nuevo plan de inversión. Basándose en 20 años de datos, ha puesto su computadora a trabajar en esta pregunta: Si usted hubiera invertido de acuerdo a este esquema en el pasado, ¿que cartera habría sido la mejor? Su computadora monta miles de esas carteras simuladas y calcula para cada una una medida normalizada del retorno de riesgo. Como resultado de este cálculo gigantesco, su asesor elige la cartera óptima. Después de recordarle brevemente la consigna repetida a menudo de que "el rendimiento pasado no es un indicador de resultados futuros", el asesor recomienda con entusiasmo la cartera, señalando que se basa en métodos matemáticos sólidos. ¿Debería invertir?.
  • No tiene sentido fingir en la cama, tu pareja lo sabe (12/04/2014)

    ¿Qué hacen los científicos canadienses durante el peor invierno en 40 años? pues como se aburren porque no pueden salir fuera hacen estudios como este.
  • Predisposición natural para entender palabras (11/04/2014)

    Los humanos somos únicos en nuestra capacidad para adquirir un lenguaje. Un nuevo estudio muestra que nacemos con un conocimiento básico del lenguaje.
  • Twitter vinculado a la infidelidad y el divorcio (10/04/2014)

    Twitter y otras redes sociales han revolucionado la manera en la que las personas crean y mantienen las relaciones. Sin embargo, un nuevo estudio muestra que el uso de Twitter podría realmente ser dañino para las relaciones románticas de los usuarios. El estudio llevado a cabo por Russell Clayton, una estudiante de doctorado de la escuela de periodismo de la Universidad de Missouri, encontró que los usuarios activos de Twitter son mucho más de tener conflictos relacionados con Twitter con sus parejas. Los resultados muestran que estos conflictos conducen a resultados negativos, incluyendo el engaño emocional y físico, rupturas y divorcio.
  • Lanzamiento del satélite Sentinel 1A visto desde la nave (09/04/2014)

    La Agencia Espacial Europea ha publicado un vídeo con las distintas fases del ascenso del cohete Soyuz que ha colocado en órbita el satélite Sentinel 1A el pasado 3 de abril. Un vídeo espectacular que merece la pena ver.
  • Una mala dieta hace a la gente estar cansada y ser sedentaria (08/04/2014)

    Un estudio de la universidad de California (UCLA) muestra que tener sobre peso hace a las personas estar cansadas y ser sedentarias y no al contrario.
  • Los europeos tienen tres veces más genes neandertales que los asiáticos o africanos (07/04/2014)

    Los europeos contemporáneos tienen hasta tres veces más genes neandertales implicados en el catabolismo de los lípidos que los asiáticos o los africanos. Aunque los Neandertales se extinguieron algunos fragmentos de sus genomas persisten en en hombre moderno.
  • Erupción volcánica del 2 de abril (06/04/2014)

    El centro Goddard de la NASA ha editado un vídeo con la erupción volcánica del 2 de abril de intensidad media, categoría M6,5. Se muestra en dos longitudes de ondas distintas. Ultravioleta extremo de 304 angstroms coloreado en amarillo y de 171 angstroms coloreado en rojo.
  • Nuevo reloj atómico (05/04/2014)

    El National Institute of Standards and Technology (NIST) ha lanzado oficialmente un nuevo reloj atómico, llamado NIST-F2, como nuevo patrón del tiempo junto con el actual NIST-F1.
  • Proyectos de energía marítima en China (04/04/2014)

    El mar contiene mucha energía, ya sea en forma de corrientes o de olas. Para el desarrollo de la humanidad necesitamos energías limpias. Además la inmensa mayoría de la población vive en la costa o muy cerca de ella así obtener la energía del mar parece la solución más evidente. Sin embargo la existencia de tecnologías muy diferentes para lograrlo nos hace ver que si bien la obtención de la energía es posible queda por solucionar el reto de su coste. 
  • Probabilidad de muerte según la cantidad de fruta y verdura (03/04/2014)

    Que la alimentación tiene mucho que ver con nuestra esperanza de vida es algo que todos sabemos. Comer mucha fruta y verdura es sano y hay muchos estudios que lo relacionan con menores tasas de enfermedad y mayor longevidad.
  • Los puentes más altos del mundo (01/04/2014)

    Sidu puente

    Si comparamos los puentes por la distancia vertical que hay entre el tablero (por donde pasa la carretera o las vías del tren) y el punto más profundo del valle o hasta la superficie del río, el puente más alto es el puente sobre el río Sidu en China.
  • El sueño perfecto según Richard Wiseman (31/03/2014)

    El siempre interesante psicólogo Richard Wiseman ha sacado un nuevo libro. Para quien no lo conozca, y por simplificar, podemos decir que sus libros son de auto ayuda, y están escritos con el mismo estilo, pero en vez de ser productos de marketing o simples opiniones están basados en sus investigaciones sobre psicología positiva.
  • La importancia de los lazos afectivos en los bebes (29/03/2014)

    Los niños menores de tres años que no tienen fuertes lazos afectivos con sus padres son más propensos a ser agresivos, desafiantes e hiperactivos de mayores. Estos lazos se forman durante los cuidados al principio como tomarlos en brazo cuando lloran o tranquilizarlos.
  • Evolución de la pérdida de hielo en el glaciar Pine Island (28/03/2014)

    Pine Island

    20 años de imágenes de radar desde los satélites de la Agencia Espacial Europea han sido usados para medir la evolución de la pérdida de hielo en el glaciar Pine Island en la Antártica. El estudio dice que está perdiendo más cantidad de lo previamente calculado.
  • Turbina eólica flotando a 300 metros de altura (27/03/2014)

    altaeros

    La energía contenida en el aire es exponencial a su velocidad por lo que es muy importante asegurarse de tener fuertes vientos antes de emplazar una turbina eólica. La empresa Altaeros Energies esta desarrollando una turbina que pueda colocar mucho más elevada sobre el terreno que con los sistemas convencionales de mástiles. Los vientos son más fuertes con el aumento de altura y también suelen tener menos turbulencias debido al entorno. 
  • Los pájaros son más promiscuos si las hembras son más numerosas (26/03/2014)

    Los pájaros en poblaciones en las que las hembras son más numerosas son más propensos a abandonar a su pareja mientras que si los machos son más numerosos se incrementa la promiscuidad.
  • Nuestro subconsciente detecta a un mentiroso (25/03/2014)

    Cuando se trata de detectar un engaño nuestro instinto es más preciso que nuestra consciencia. El descubrimiento sugiere que nuestra consciencia puede obstaculizar nuestra habilidad para detectar cuando alguien nos esta mintiendo.
  • La mortalidad juvenil y las leyes sobre el alcohol (24/03/2014)

    Un reciente estudio sobre el límite legal de edad para poder consumir alcohol en Canadá relaciona el aumento de mortalidad con la edad en la que se permite el consumo.
  • En el 2012 sí hubo una gran tormenta solar (22/03/2014)

    Se esperaba una gran actividad solar para el año 2012 y algunos incluso se estaban preparando para el fin del mundo tal y como lo conocemos debido a las consecuencias de una gran tormenta solar que inutilizaría toda nuestra tecnología de la que dependemos. Según un nuevo estudio ese evento sí sucedió solo que la tormenta solar con potencial devastador se dirigió en dirección opuesta a donde se encontraba la Tierra.
  • El beneficio de tomar chocolate negro (21/03/2014)

    Los beneficios para la salud por tomar chocolate negro se han ensalzado durante siglos, pero la razón exacta ha permanecido siendo un misterio. Un nuevo estudio indica que hay una bacteria en el estómago que engulle el chocolate y lo fermenta creando un compuesto anti inflamatorio que es bueno para nuestro corazón.
  • Imagen interactiva del polo norte de la Luna (20/03/2014)

    mosaico luna

    Usando las cámaras del satélite lunar Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) han creado el más grande mosaico de imágenes de la zona del polo norte lunar. Cubre desde el grado 60 al 90 (polo norte) con una resolución de hasta 2m el pixel. La imagen es interactiva al modo de Google Earth de manera que puedes ampliar o reducir el zoom.
  • El efecto del polvo de África en la lluvia de la India (19/03/2014)

    Un nuevo análisis de datos de satélite revela un vínculo entre el polvo del área del norte de África y del oeste de Asia y los monzones más fuertes en la India, calentando el aire y haciendo más fuertes los vientos que llevan humedad al este. Esto da como resultado unas lluvias de monzón una semana después en la India. Los resultados explican una de las formas en que el polvo afecta al clima.
  • 24 cumpleaños del telescopio Hubble (18/03/2014)

    nebulosa Hubble

    El telescopio Hubble sigue funcionando siendo muy útil a la comunidad científica. Para celebrar su 24 cumpleaños sus gestores (NASA y ESA) publican una imagen de la nebulosa Monkey Head (NGC 2174). Esta nube de polvo y gas esta situada a unos 6.400 años luz en la constelación de Orion. Este tipo de nebulosas son los objetivos preferidos para el Hubble.
  • La influencia de los contactos a la hora de ganar un premio (16/03/2014)

    "La teoría sociológica sugiere que el proceso "de conseguirlo" en cualquier campo depende no solo de los méritos individuales sino también del tipo de audiencia que realiza la valoración. Especialmente, nuestro estudio encontró que los colegas son propensos ha favorecer con un premio a los candidatos que están muy inmersos en el campo, mientras que los críticos no muestran tal favoritismo" dijo el coautor del estudio Paul D. Allison.
  • Análisis de sangre para detectar daños cerebrales (15/03/2014)

    A la mitad de la temporada de la liga de hockey sueca, 35 de 288 jugadores tenían ya una conmoción cerebral. En tres de los casos fueron tan graves que los jugadores quedaron inconscientes. Investigadores de la academia Sahlgrenska, encuestaron a todos los jugadores de la liga, han desarrollado ahora un método que puede mostrar solo una hora después de la lesión cuanto de severa es la conmoción cerebral, si hay un riesgo a largo plazo y sobre cuando pueden volver a jugar.
  • La catenaria (14/03/2014)

    catenaria gaudi

    Cuando tiramos de los extremos de una cuerda o de una cadena no se queda completamente recta sino que describe una curva, más pequeña cuanto más fuerza hagamo pero por mucho que lo intentemos nunca conseguiremos que sea completamente recta. Esta curva es la que se conoce como catenaria.
  • Estudio gemelos en el espacio (12/03/2014)

    La NASA va a desarrollar una investigación sobre el impacto en el cuerpo humano de la exposición a la microgravedad del espacio usando gemelos. Solo una vez una pareja de gemelos a estado en el espacio. Ahora se pretende que uno de ellos, el veterano astronauta Scott Kelly vaya en marzo del 2015 a la Estación Espacial Internacional para estar un año mientras su hermano gemelo, el astronauta retirado Mark Kelly permanece en tierra.
  • Entrenamiento de supervivencia para astronautas (11/03/2014)

    El entrenamiento de un astronauta es un proceso largo que abarca muchas materias distintas. La mayoría, obviamente, están centradas en las tareas que desarrollarán una vez estén en el espacio y en que hacer si algo va mal ahí arriba. 
  • Ciegos podrían "ver" formas por el sonido (10/03/2014)

    Las personas que han nacido ciegas son capaces fácilmente de aprender a percibir la forma de los cuerpos mediante la interpretación del sonido que se transformaría en imágenes. Con un poco de entrenamiento, el paisaje sonoro representando la silueta de los cuerpos hace que el córtex visual del cerebro, y especialmente un área dedicada en personas normales que pueden ver a procesar formas de cuerpos, aparezca con actividad.
  • Los niños británicos prefieren carreras de ciencia antes que fama (09/03/2014)

    Un nuevo estudio encargado por la empresa BAE Systems y la Fuerza Aérea Británica revela que los padres de niños entre 5 y 18 años creen que un cuarto de sus hijos (24%) encuentran la física como una materia difícil de aprender a pesar de que casi la mitad (44%) dice que a sus hijos le gustaría ejercer una o más de las carreras basadas en ciencias. Solo el 3% quería ser presentador de la TV.
  • Los cañones de los acorazados (08/03/2014)

    USS Iowa firing

    Los acorazados fueron los barcos de guerra más importantes, grandes y caros durante la primera mitad del siglo XX. Tenían al mismo tiempo una gran armadura, buena velocidad y poderosos cañones. Representaron el poderío naval hasta que en la Segunda Guerra Mundial, especialmente en las batallas entre USA y Japón en el Pacífico, se vio la superioridad del portaaviones.
  • Polos magnéticos de la Tierra (07/03/2014)

    campo magnetico

    Nuestro planeta tiene su propio campo magnético, con su polo sur y su polo norte, se puede decir que es dipolar. Los polos no coinciden exactamente con los polos geográficos, están situados a unos 10º y además se mueven lentamente independientemente uno del otro. Es lo que se conoce como derivación magnética. Esta desviación paulatina, de hasta 40km en un año, hay que tenerla en cuenta para calcular los rumbos en los barcos, en las cartas náuticas (los planos) se indica en que año se realizaron para poder corregir la desviación.
  • 45 aniversario Concorde (06/03/2014)

    Por el 45 aniversario del primer vuelo del Concorde 001 el 2 de marzo de 1969, el grupo Airbus ha editado un vídeo conmemorativo. Sí, lo reconozco, soy un aerotranstornado.
  • Marcas en las pistas de aterrizaje (05/03/2014)

    diagrama pista

    En la entrada de ayer hable un poco sobre el diseño de las pistas, los materiales y los margenes de seguridad. Ahora hablaré de las marcas.
  • Pistas de aterrizaje (04/03/2014)

    pista

    El diseño de las pistas de aterrizaje tienen una sería de características que están normalizadas y que son comunes a todos los aeropuertos. Vamos a ver algunas de ellas.
  • Antigua base subterránea de submarinos en Crimea (03/03/2014)

    canal

    Durante la guerra fría Crimea jugó un importante papel militar para la URSS. Sigue siendo una zona con fuerte presencia militar pero no tanto como en aquellos tiempos. Una de las instalaciones que fueron abandonadas con la caída de la URSS y que sufrió el vandalismo durante años fue la base de submarinos de Balaklava, cercana a la base naval de Sebastopol.
  • Grado de protección IP de los aparatos eléctricos (02/03/2014)

    Samsung presentó en la última conferencia mundial de móviles un terminal con grado de protección IP 67 y para demostrarlo lo sumergían en agua.
  • El sufrimiento social produce dolor físico (01/03/2014)

    La angustia causada por estímulos sociales como perder un amigo, experimentar una injusticia o más en general cuando un vínculo social esta amenazado, activa circuitos cerebrales asociados con el dolor físico. También se da este dolor de forma indirecta como respuesta empática. 
  • Cómo saber el tamaño de la tierra (27/02/2014)

    Eratóstenes

    Para saber el tamaño de la tierra no hace falta tomar una cinta métrica y colocarla alrededor del ecuador. Se puede saber deduciéndose de unos pocos datos.
  • Transformando células de la piel en células del hígado (25/02/2014)

    Por ahora era posible transformar células de la piel en células muy parecidas a las del corazón, páncreas e incluso neuronas. Sin embargo era mucho más difícil conseguir células realmente maduras y funcionales. Científicos del instituto Gladstone y de la universidad de California han conseguido un importante avance, han descubierto una manera de transformar células de la piel en células del hígado totalmente maduras y funcionales que prosperan por ellas mismas incluso después de ser trasplantadas en animales de laboratorios modificados para simular un fallo en el hígado.
  • Cementerio de reactores nucleares de submarinos rusos (24/02/2014)

    La antigua URSS desarrolló una gran armada de submarinos nucleares. Pasado los años y en especial con la desintegración de la Unión Soviética y el posterior colapso económico la gestión de estos submarinos y sus residuos nucleares se convirtió en un problema de gigantescas proporciones.
  • El valle inquietante en robótica (23/02/2014)

    uncanny valley

    El valle inquietante (uncanny valley) es una teoría de 1970 del experto en robótica Masahiro Mori. Viene a decir que cuanto más humano es un robot más nos gusta hasta un cierto punto en el que cuando se parecen mucho nos causan una instintiva repulsión. Este efecto desaparecería si el parecido fuera perfecto.
  • El peligro del sedentarismo a partir de los 60 años (22/02/2014)

    Cada hora adicional al día que una persona de 60 o más años pasa sentado está relacionado con el doble de riesgo de volverse incapacitado independientemente de cuanto ejercicio moderado se haga, según un nuevo estudio.
  • La soledad produce alteraciones cerebrales en roedores (21/02/2014)

    Una investigación liderada por la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED) revela que el aislamiento social en roedores hembra adultos provoca alteraciones en el hipocampo y un déficit de aprendizaje.
  • Triple ciego y aleatorización (20/02/2014)

    Como hemos visto el método doble ciego es una herramienta básica del método científico para prevenir que los resultados de una investigación puedan ser influidos por el efecto placebo o por el sesgo del observador.
  • Experimentos doble ciegos (19/02/2014)

    El método de doble ciego es una herramienta del método científico para prevenir que los resultados de una investigación puedan ser influidos por el efecto placebo o por el sesgo del observador.
  • El ciclo menstrual y la elección de pareja (18/02/2014)

    Se han realizado muchos estudios sobre la influencia de las hormonas a la hora de elegir pareja sexual desde el primero que se realizó a finales de los años noventa. No siempre han sido concluyentes así que unos investigadores han analizado los datos de los estudios realizados hasta ahora sobre las preferencias de las mujeres a lo largo de su ciclo menstrual.
  • El grafeno (17/02/2014)

    grafeno

    El grafeno parece un material de ciencia ficción, cada semana hay una noticia con el descubrimiento de una nueva de sus increíbles características o posibles aplicaciones.
  • Sistema de escape de un cohete (16/02/2014)

    soyuz ejection

    En los aviones militares para abandonar la nave rápidamente se usan los asientos eyectables, este sistema garantiza la supervivencia de la tripulación. En los cohetes no se pueden usar pero el peligro es mayor. La tripulación esta sentada sobre toneladas de combustible y comburente listo para estallar.
  • Los obesos realizan menos de un minuto de actividad vigorosa al día (15/02/2014)

    Investigadores de la universidad de South Carolina's Arnold School of Public Health han validado un nuevo método para calcular la actividad física, el comportamiento sedentario y las necesidades de energía alimentaria de los estadounidenses.
  • El funcionamiento del microondas (14/02/2014)

    El nombre del horno microondas ya da una idea de como funciona. El electrodoméstico genera ondas electromagnéticas en alta frecuencia para calentar los alimentos.
  • Extraer energía de las olas (13/02/2014)

    El mar contiene mucha energía y tratar de extraerla ha sido un reto desde hace años. Las dos técnicas principales son las basadas en las corrientes de mar y las que obtienen la energía de las olas. Técnicamente no es un problema, lo difícil es que sea rentable dada la dificultad del mantenimiento y lo altamente exigente para los materiales que supone el entorno marítimo.

    Lockheed Martin y la empresa Victorian Wave Partners han firmado un contrato para empezar el desarrollo del que será el mayor proyecto para la obtención de energía de las olas.

    waves energy

    Imagen de Lockheed Martin.

    El propósito es desarrollar un proyecto capaz de genenar 62,5 MW de potencia máxima para el gobierno australiano. Esto supondrá un importante paso adelante en el desarrollo comercial de esta tecnología.

    Será construido en la costa Victoria usando la tecnología PowerBuoy de la empresa Ocean Power Technologies.

    En éste vídeo se puede ver su funcionamiento.

    El proyecto se construirá en tres etapas, en la primera se espera producir 2,5 MW de poténcia máxima.

    Las ventajas de esta tecnología son: Pequeño impacto visual, ya que suelen estar situadas a unas 3 millas de la costa. La energía disponible es más fácil de predecir que la eólica. Más silenciosa que la eólica y producen durante más horas al año.

    Las desventajas, como ya hemos comentado, es que por ahora no son rentables y solo se usan dentro de programas de investigación y desarrollo o para suministrar energía a lugares que de otra manera no se podría.

    Lockheed Martin también diseña y construye turbinas sumergidas para aprovechar la energía de las corrientes marinas. Ya tienen instaladas este modelo en distintas partes del mundo.

    turbina sumergida

    Imagen de Lockheed Martin.

  • La influencia de nuestro avatar (11/02/2014)

    Hay muchos estudios sobre la influencia de nuestro avatar en nuestro comportamiento, hoy vamos a contar los resultados de un reciente estudio.

    Los investigadores reclutaron a 194 estudiantes para participar en dos estudios supuestamente no relacionados. Los participantes fueron asignados aleatoriamente para jugar como Superman, Voldemort (un villano) o un círculo (un avatar neutro). Jugaron durante 5 minutos en los que pelearon contra enemigos. Después, en lo que se suponía era un estudio no relacionado con el anterior, participaron en una cata ciega. Les pidieron que probaran y que luego dieran salsa de chocolate o chili al siguiente participante. Les dijeron que pusieran la comida elegida en un plato de plástico y que el siguiente participante se comería toda la comida.

    Los resultados revelaron que los participantes que jugaron como Superman pusieron de media cerca del doble de chocolate que de salsa de chili para los "futuros participantes" y pusieron más chocolate que aquellos que jugaron con los otros avatares.

    Los participantes que jugaron como Voldemor, por otra parte, pusieron cerca del doble de salsa de chili que de chocolate y pusieron más chili que los otros participantes.

    Lo interesante es que el grado real de identificación con el avatar no parecía tener nada que ver.

    Este tipo de influencia es poco duradera y es similar a cuando adoptamos intencionadamente una postura física de sumisión o de dominio, al poco tiempo nuestro comportamiento se modifica adecuándose pero eso no quiere decir que nos convirtamos en otra persona pero sí que nos vemos influidos.

    Visto en Science Daily.

  • Efecto Forer y la astrología (10/02/2014)

    El efecto Forer o también llamado falacia de validación personal es la observación de que los individuos dan altos índices de acierto a descripciones de su personalidad que supuestamente han sido realizadas específicamente para ellos, pero que en realidad son generales y suficientemente vagas como para poder ser aplicadas a un amplio espectro de gente.

    En 1948 el psicólogo Bertram R. Forer realizó el conocido experimento que lleva su nombre. Les dio a sus estudiantes un test de personalidad y luego les entregó a cada uno el resultado del análisis de su personalidad, supuestamente basado en el resultado del test, pero que en realidad era el mismo para todos. Les pidió a los alumnos que valoraran el grado de acierto del análisis entre 0 y 5. La nota media fue de 4,2, es decir, pensaron que el análisis acertaba mucho con sus personalidades.

    La descripción genérica que les entrego a cada uno era una recopilación de distintos textos extraídos de horóscopos. Fue la siguiente:

    "Tienes la necesidad de que otras personas te aprecien y admiren, y sin embargo eres crítico contigo mismo. Aunque tienes algunas debilidades en tu personalidad, generalmente eres capaz de compensarlas. Tienes una considerable capacidad sin usar que no has aprovechado. Para el exterior tiendes a ser disciplinado y controlado pero preocupado e inseguro por dentro. A veces tienes serias dudas sobre si has obrado bien o tomado las decisiones correctas. Prefieres una cierta cantidad de cambios y variedad, y te sientes defraudado cuando te ves rodeado de restricciones y limitaciones. También estás orgulloso de ser un pensador independiente; y de no aceptar las afirmaciones de los otros sin pruebas suficientes. Pero encuentras poco sabio el ser muy franco en revelarte a los otros. A veces eres extrovertido, afable, y sociable, mientras que otras veces eres introvertido, precavido y reservado. Algunas de tus aspiraciones tienden a ser bastante irrealistas."

    Este experimento se ha replicado muchas veces y con el mismo resultado independientemente de edades o culturas. Funciona mejor cuando:

    El sujeto cree que el análisis se ha realizado solo a él.

    El sujeto cree en la autoridad del evaluador.

    El análisis enumera mayormente atributos positivos.

    Curiosamente cuando las descripciones son negativas los sujetos rechazan el análisis. Esto se denomina sesgo de auto-servicio. Las personas solo aceptan como propios los atributos positivos. En otro experimento se dio una descripción a un grupo de sujetos con este sesgo, la descripción contenía rasgos de personalidad deseables y también descripciones llenas de cosas negativas. Estos sujetos solo aceptaban las descripciones positivas. En otro estudio se les dio a estos sujetos una lista llena de rasgos falsos, y se les pidió que puntuaran cada rasgos según se ajustara a ellos. Los sujetos con sesgo de auto-servicio aceptaron de nuevo los rasgos positivos y renegaron de los negativos.

    La clave esta en que el texto tiene que ser vago con expresiones del tipo "a veces" de manera que cada uno lo interpretamos aplicándolo a nosotros.

     

  • La lente de Fresnel (09/02/2014)

    La misión de un faro es la de proyectar una luz intensa que pueda ser vista en alta mar. Para concentrar la luz emitida por la bombilla se usa una lente.

    Esta es la clásica lente de un faro.

    lente Fresnel

    Si su misión es la de concentrar la luz, ¿por qué no se usa una lente como la de una lupa?

    Se podría usar pero por su tamaño resultaría pesada y costosa. Como solución el físico francés Augutin Jean Fresnel inventó la lente que ahora lleva su nombre. Este diseño permite la construcción de lentes de gran apertura y corta distancia focal sin la masa y el volumen de material que se hubiera requerido con una lente de diseño convencional. También permite capturar más luz oblicua de la luminaria por lo que el haz resultante será más potente.

    La zona central redonda traslada la curvatura de una lente normal a una versión simplificada ahorrando mucho material y peso como vemos en la siguiente imagen.

    lente fresnel

    Los bordes siguen otro principio y lo que hacen es desviar la luz para dirigirla junto al haz principal, ya sean mediante espejos como en la idea original o mediante prismas.

    En la siguiente imagen se ve un dibujo de la idea de Fresnel con la lente dentada central y los espejos laterales.

    fresnel diagram

    Se usó por primera vez en 1823 en el faro de Cordouan y su luz podía ser vista desde más de 32 km de distancia.

    Los usos de este tipo de lente son muy variados. Por ejemplo se usan en los faros de los vehículos y como concentradores de luz para cocinas solares.

  • El atractivo en hombres y su resistencia física (08/02/2014)

    El atractivo físico en los humanos no es tan evidente como en otras especies de animales, las mujeres no tratan de aparearse con los hombres que tengan un plumaje vistoso por ejemplo. Pero aunque no los humanos no busquemos un signo tan claro y llamativo sí que estamos influidos por nuestra naturaleza aunque no nos demos cuenta.

    Hay muchos estudios al respecto, hoy voy a hablar de uno reciente realizado en la universidad de Zurich que relaciona la resistencia física de los hombres y su atractivo.

    Para el experimento tomaron las fotografías de 80 participantes en la prueba ciclista del Tour de Francia y se las mostraron a más de 800 personas de ambos sexos para que las clasificaran según su atractivo sin saber como habían quedado en la clasificación.

    El investigador Erik Postma valoró el rendimiento de los ciclistas según las tres pruebas contra reloj y la clasificación final. Al relacionarlo con la valoración de atractivo encontró que los ciclistas puntuados como más atractivos también obtenían mejores resultados durante la carrera. Los más atractivos eran los más rápidos y resistentes.

    Este vínculo entre el atractivo y el rendimiento era mayor en aquellas mujeres que no tomaban anticonceptivos hormonales. Estas mujeres encontraron particularmente atractivos a los mejores ciclistas. En contraste la preferencia por los mejores ciclistas fue menor entre las mujeres que tomaban la píldora y los hombres en general.

    Este estudio muestra el fuerte vínculo de las hormonas en la selección de parejas sexuales.

    Visto en Science Daily.

  • Fatiga de los materiales (07/02/2014)

    La fatiga de los materiales es algo que hay que tener muy en cuenta en el diseño de máquinas y estructuras. 

    Supongamos una viga de acero que sea capaz de soportar 200 kg sin romperse. Si le ponemos una carga de 100 kg, como es menor de lo que puede soportar la viga, se combará algo pero no se romperá. Si quitamos la carga y la volvemos a poner en la viga volverá a soportar la carga sin problemas. ¿Pero y si repetimos este proceso un millón de veces? pues la viga se acabará rompiendo a pesar de que en un principio era capaz de soportar esa carga, es lo que se denomina fatiga de los materiales y ocurre por la repetición de cargas, inferiores al límite de resistencia, un número elevado de veces.

    El momento de ruptura varía mucho dependiendo del material, del orden de un millón de ciclos para los aceros y de cien millones de ciclos en algunas aleaciones de titanio.

    La rotura comienza con la aparición de una grieta para luego ir creciendo a medida que seguimos aplicando los ciclos de carga hasta la rotura final.

    En aviación es un concepto muy importante por lo que en las revisiones periódicas se vigilan los puntos críticos mediante radiografías para detectar estas primeras grietas, y dependiendo del caso, sustituir el material o dejar constancia de ellas en los registros de mantenimiento para realizar su seguimiento en futuras revisiones hasta que llegue el punto en el que se ha de sustituir.

    Los ciclos de carga en un avión son variados, por ejemplo el debido a la compresión y descompresión de la cabina, los aterrizajes, las diferencias de carga para las alas cuando están volando a cuando están en tierra, las diferencias de temperatura entre el suelo y la altura de un vuelo normal, y la carga que provoca el ruido de los motores.

    En general siempre que estemos ante cargar cíclicas tendremos que tener en consideración el efecto de la fatiga de los materiales.

  • Diferencia en la toma de riesgo entre el hombre y la mujer (06/02/2014)

    En general los hombres están dispuestos a asumir mayores riesgos que las mujeres. Cuando hablamos de hombres y mujeres queremos decir las comparaciones entre las medias de ambos grupos, luego cada individuo tendrá su particular idiosincrasia.

    Esta diferencia tiene implicaciones en nuestra vida y en nuestra economía. Por ejemplo la teoría económica clásica mantiene que nuestro comportamiento, tomado en grupo y a la larga, es un comportamiento racional por lo que las burbujas financieras no existen, el valor de una acción o de un bien es siempre el correcto. Sin embargo en 1988 un experimento llevado a cabo por Smith, Suchanek y Williams probaron, en un interesante experimento que simulaba el funcionamiento de la bolsa, que los participantes generaban burbujas y además que eran los varones los que las generaban asumiendo riesgos con la esperanza de obtener mayores ganancias a costa de sus compañeros, mientras que los grupos formados por mujeres, de media, no asumian tales riesgos.

    Una descripción mayor de este experimento y su interpretación económica lo pueden ver en el post "El exceso de testosterona puede provocar burbujas financieras" en el blog Fedea.

    burbuja

    La diferencia no está en que un cerebro sea más racional que otro sino que el cerebro masculino, en general, esta dispuesto a tomar mayores riesgos aún conociendo igualmente las posibilidades. 

    Un reciente estudio de la universidad de Texas ha analizado el funcionamiento de 108 cerebros mientras toma decisiones mediante resonancia magnética y ha podido comprobar que cuando asumimos riesgos no es porque nuestro cerebro espere obtener mayores recompensas sino porque la parte de nuestro cerebro encargado del autocontrol no está lo suficientemente activado. Como dice una de las autoras todos tenemos deseos, pero si actuamos o no depende de nuestro control.

     

  • El sentimiento de impotencia hace que los objetos nos parezcan más pesados (05/02/2014)

    Un equipo de científicos de la universidad de Cambridge ha descubierto que las personas que se sienten impotentes encuentran más pesadas las tareas físicas que los individuos que se sienten personal y socialmente poderosos.

    En el experimento se les pidió a unos voluntarios que levantaran cajas de pesos diversos y que determinaran cuánto pesaban éstas. Los que se sentían impotentes percibieron que las cajas eran mucho más pesadas que los que se sentían más poderosos.

    Para medir el sentido del propio poder social de los participantes se realizaron tres experimentos diferentes sin que los voluntarios fueran conscientes de lo que se analizaba en realidad.

    En el primer experimento se pidió a 145 participantes que clasificaran la intensidad con que sentían una seria de expresiones aplicadas a ellos, como "yo puedo hacer que la gente escuche lo que digo". La finalidad era medir las creencias de cada uno de ellos acerca de su propio poder. A continuación, se pidió a los voluntarios que levantaran un número de cajas y que adivinaran su peso. Finalmente se le hizo una prueba para evaluar su estado de ánimo. 

    En el segundo experimento los investigadores manipularon la sensación de poder personal solicitando a 44 participantes que se colocaran o en una postura expansiva y dominante o en una postura más restrictiva antes de levantar las cajas.

    En el tercer experimento se pidió a 68 participantes que recordaran una experiencia en la que se habían sentido o poderosos o impotentes y que luego calculasen el peso de distintas cajas.

    Los resultados de las tres pruebas fueron consistentes marcando la influencia de nuestro estado emocional en nuestra percepción de la realidad.

    Visto en Tendencias 21.

  • Tasa de divorcio se reduce a la mitad hablando sobre cinco películas (04/02/2014)

    Un nuevo estudio realizado en la universidad de Rochester ha probado una nueva técnica para ayudar a las parejas de recién casados basado en ver y luego hablar sobre cinco películas.

    Para probar esta teoría el equipo formó cuatro grupos de parejas; la de control, gestión de conflictos, compasión y aceptación, y conciencia de la relación a través de las películas.

    El grupo de gestión de conflictos aprendió técnicas conocidas como la escucha activa que anteriores estudios han demostrado ser efectivas para mejorar las relaciones.

    Las parejas del grupo de la compasión y aceptación aprendieron a trabajar como equipo enfatizando el aumento de la compasión y la empatía. 

    Ambos grupos tuvieron prácticas supervisadas, trabajos para casa y lecturas durante un mes al que le dedicaron casi 20 horas, 18 de las cuales con un terapeuta.

    Sin embargo, el grupo de ver películas y hablar, todo el tiempo menos cuatro horas fueron en sus propias casas. Se les dio una lista de 47 películas sobre relaciones íntimas de entre las cuales debían ver una a la semana durante un mes. Después de verlas cada pareja tenía que comentarlas respondiendo 12 preguntas sobre ellas durante 45 minutos.

    Al final de la investigación se comprobó que las tres técnicas funcionaron igual de bien con un porcentaje de divorcio del 11% comparado con el 24% del grupo de control resultando que el grupo que solo tuvo que comentar las películas funcionó igual de bien que otras técnicas que incluyen sesiones con terapeuta. 

    Los resultados sugieren que las parejas ya poseen las habilidades necesarias para la relación, solo necesitan recordarlas para ponerlas en práctica. Esta nueva técnica es más barata, es menos intimidatoria y menos estigmatizante que las clásicas técnicas con terapeuta.

    Visto en Science Daily.

  • La caja de Faraday (03/02/2014)

    Una caja o jaula de Faraday no es más que una caja realizada mediante un material conductor de la electricidad. Puede ser tan sencillo como una caja forrada de papel de aluminio. Su particularidad es que si le aplicamos un campo electromagnético por el exterior, al interior no le llegará este campo.

    La razón de este efecto es que los electrones del material conductor que envuelve la caja se ordenan siguiendo el campo magnético que le hemos aplicado y como los elementos de un mismo signo se repelen y los de distintos signos se atraen, lo que ocurre es que la nueva reordenación de las cargas de la envolvente es igual y contraria al campo aplicado y lo contrarresta. Así tenemos que en el interior no se puede detectar.

    faraday caja

    Funciona para campos intensos y que cambien, los tenues y estables no son contrarrestados y es por eso que una brújula sigue funcionando dentro de una de estas cajas.

    Este es el motivo por el que no hay cobertura en el interior de un ascensor y sin embargo dentro del edificio sí, a no ser que el edificio tenga una importante estructura metálica lo que haría perturbar la señal.

    El efecto se puede usar al revés, como pasa en un microondas, el campo generado dentro no se detecta fuera ya que la envolvente lo anula.

    Otro uso práctico se da cuando un rayo golpea un avión en vuelo, si no fuera por este efecto la corriente que se generaría quemaría el instrumental.

  • El gato de Schrodinger (02/02/2014)

    El gato de Schrodinger es un experimento imaginario concebido en 1935 por el físico austriaco Erwin Schroginger para exponer la paradoja que se da en la mecánica cuántica.

    Hay que imaginar que tenemos una caja cerrada y opaca con un gato dentro junto con una botella de gas venenoso y un dispositivo que provoca que el veneno se libere el 50% de las veces. Al terminar el tiempo establecido hay una probabilidad del 50% de que el dispositivo se haya activado y que el gato esté muerto, y la misma probabilidad de que el dispositivo no haya activado el veneno y el gato esté vivo.

    Para la mecánica cuántica el gato esta a la vez vivo y muerto hasta que el observador no abra la caja. Podríamos decir que su función de onda será el resultado de la superposición de los estados vivo y muerto. Mientras que en la descripción clásica del sistema el gato estará vivo o muerto antes de que abramos la caja.

    En la mecánica cuántica el sistema se encuentra en una superposición de los estados posibles hasta que interviene el observador. El paso de una superposición de estados a un estado definido se produce como consecuencia del proceso de medida y no puede predecirse el estado final, solo la probabilidad de obtener cada resultado. 

    Esta misma paradoja ya la hemos visto cuando hablamos del experimento de la luz y las dos rendijas en el que la luz se comportaba como onda o como partícula según la observáramos.

    Hay diferentes interpretaciones para explicar esto, algunas incluyen la existencia de múltiples universos paralelos.

  • Materiales piezoeléctricos (01/02/2014)

    Hay unos materiales a los que llamamos piezoeléctricos que tienen una curiosa característica, cuando se presionan generan electricidad. Este fenómeno también ocurre al revés, si los sometemos a un campo eléctrico se deforman.

    En este gif de la Wikipedia se representa claramente.

    piezoelectrico

    Los materiales piezoeléctricos son cristales que pueden ser naturales o formados artificialmente.

    El voltaje es mayor si las láminas de cristal son estrechas y de gran superficie. La corriente generada es proporcional al área de la placa y a la rapidez de la variación de la presión aplicada.

    Esta característica singular es usada para diversos fines. El sonar, a finales de la primera guerra mundial, fue la primera aplicación práctica. Una pieza de cuarzo sumergido transformaba la presión producida por las ondas sonoras que rebotaban en los submarinos en señales eléctricas. 

    Otra aplicación se encuentra en muchas casas, son los encendedores que producen una chispa. En su interior tienen un cristal piezoeléctrico que al ser golpeado por el mecanismo de encendido generan la suficiente diferencia de potencial para crear la chispa.

  • Efecto Joule (30/01/2014)

    Se conoce como efecto Joule al fenómeno por el cual cuando por un conductor circula una corriente eléctrica este aumenta de temperatura. Parte de la energía eléctrica se pasa al conductor calentándolo. Este efecto se debe a que el conductor no es perfecto y hay algo de rozamiento o resistencia al paso de los electrones. El grado de resistencia depende del material de cada conductor. Si lo que se quiere es transportar la energía eléctrica se buscan buenos conductores que transformen poca energía eléctrica en calor para que llegue la mayor cantidad posible de electricidad al destino. 

    Hay veces en que se desea tener este efecto, como por ejemplo cuando queremos calentar algo con electricidad, en este caso se usa un material que sea mal conductor, al que llamamos resistencia, que transformará gran parte de la energía eléctrica en calor.

    En el caso de las bombillas incandescentes, las que no son de bajo consumo, el principio es el mismo, usan un filamento que es resistente al paso de la electricidad, por el efecto Joule se calienta y se pone al rojo vivo dando una luz intensa.

    En otros casos este efecto es un problema como en el caso ya mencionado del transporte de la electricidad o cuando nuestros equipos electrónicos se calientan. 

    Este efecto fue descubierto por el físico inglés James Prescott Joule en sus experimentos entre los años 1840 y 1843.

  • Reconstruyen el genoma de la plaga de Justiniano (29/01/2014)

    A partir de dos dientes de 1.500 años de antigüedad, un equipo de investigadores ha demostrado que la cepa que produjo la plaga de Justiniano era independiente de la que causó la peste negra unos 800 años después y de brotes posteriores de la enfermedad. Es el genoma de patógeno más antiguo obtenido hasta la fecha.

    Los dientes de dos víctimas de la plaga de Justiniano, considerada la primera pandemia de peste bubónica de la historia, han servido a un equipo de investigadores para reconstruir el genoma de la bacteria causante de la enfermedad. La cepa ha resultado ser totalmente independiente de la que originó la peste negra 800 años después.

    La primera de las tres grandes pandemias de peste de la historia surgió en torno al año 541 y se extendió por Asia, el norte de África y Europa durante unos 200 años. Sus consecuencias en la historia de Europa fueron devastadoras. La plaga de Justiniano se relaciona con el colapso del Imperio romano de Occidente y la transición a la era medieval.

    Tras aislar pequeños fragmentos de ADN de la Yersina Pestis que encontraron en los dientes, reconstruyeron el genoma completo del microorganismo y lo compararon con los registrados en una base de datos de los genomas de más de cien cepas posteriores.

    Los análisis demostraron que, aunque también se originó en China, la primera variante no tenía relación con los otros dos grandes brotes de la historia; la peste negra (1347 y 1351) y la pandemia más reciente que se extendió alrededor de 1855.

    La bacteria Yersina Pestis es transmitida al hombre a través de las picaduras de pulgas que viven en roedores y continúa causando miles de muertes al año en algunas regiones de África, Asia y América.

    "Si la plaga de Justiniano pudo surgir entre la población, causar una pandemia masiva y después desaparecer, podría ocurrir de nuevo- señala Wagner, uno de los autores- Afortunadamente, ahora tenemos antibióticos para tratar la enfermedad, lo que disminuye la posibilidad de otra pandemia humana a gran escala".

    Visto en SINC

  • El comburente (28/01/2014)

    Cuando quemamos algo necesitamos calentar un combustible, pero no es suficiente, hace falta lo que se llama el comburente. Estamos tan acostumbrados al aire que nos rodea que no solemos tenerlo en cuenta. Para quemar el combustible también nos hace falta el oxígeno del aire. El comburente es el producto que oxidará al combustible.

    Estos tres elementos, el combustible, el comburente y la energía de activación de la reacción en cadena, se suelen representar didácticamente en un triángulo. Si falta uno de los tres la combustión no se puede dar.

    Los cohetes que colocan los satélites en el espacio tienen que llevar, además del combustible, un depósito para el comburente si son dos productos líquidos. Mezclados en el motor podrán dar lugar a la combustión que servirá de propulsor. Pueden ser hidrógeno como combustible y oxígeno como comburente.

    v2

    En esta sección del misil balístico V2 alemana se pueden ver claramente los dos grandes depósitos.

    En los cohetes de propelente sólido no hace falta tener dos depósitos porque el combustible y el comburente están mezclados o se encuentran en el mismo producto. Es lo que pasa también con la pólvora. 

    El transbordador espacial llevaba un gran tanque central con los dos productos líquidos que alimentaban a los motores del propio transbordador. En los laterales llevaba dos cohetes delgados de propelente sólido para ayudar en la fase inicial de aceleración.

     

  • Flexibilidad o rigidez estructural (27/01/2014)

    A la hora de diseñar un elemento hay que elegir entre que sea estructuralmente rígido o flexible. ¿Cual es mejor? pues la respuesta es que depende.

    Por ejemplo, los grandes barcos mercantes se diseñan sabiendo que tendrán un cierto grado de flexibilidad. Con muy mala mar se ven sometidos a tremendas fuerzas que los retuercen, si fueran completamente rígidos se romperían.

    En el siguiente vídeo se puede ver el pasillo de un gran barco navegando con temporal. La imagen está acelerada para poder apreciar mejor el movimiento de la proa.

    También se podría haber construido muy rígido y resistente pero con muchísimo más material, sería muy caro y poco práctico. Tampoco sería práctico que fuese muy flexible.

    Los típicos edificios que se construyen en España se realizan con estructura de hormigón armado que es muy rígida. Así que cuando hay que considerar el efecto de los terremotos normalmente ya son capaces de soportarlos o simplemente hay que reforzarlos un poco, es decir, hacerlos más rígidos. Esto es porque los materiales y la propia normativa ya nos dan edificios rígidos así que no compensa o no se pueden hacer más flexibles para soportar los terremotos. Otro caso distinto son lo grandes rascacielos. Son el equivalente a los grandes barcos, tienen un cierto grado de flexibilidad ya que son muy grandes. El movimiento de la parte más alta se conoce por cálculo. El rascacielos Taipei 101 para amortiguar el movimiento tiene una gran masa suspendida como un péndulo que contrarresta el movimiento. En este vídeo se puede ver reaccionando al movimiento.

    En los puentes se da el problema de los movimientos por dilatación además de que por su forma, al tener la mayor parte de la masa en alto apoyado sobre un pequeño pilar, funcionan mal al sismo, así que se apoyan sobre unos tacos de neopreno que permiten el movimiento.

    neopreno

  • Los vehículos eléctricos y la reducción del CO2 (26/01/2014)

    Los vehículos eléctricos o híbridos pueden parecer la solución para reducir la contaminación y los niveles de CO2 que contribuyen al calentamiento global, sin embargo no todo es tan sencillo.

    Un nuevo estudio de North Caroline State University indica que incluso un aumento pronunciado en el  uso de estos vehículos para el 2050 no reduciría significativamente los niveles de contaminación. Para determinarlo simularon 108 escenarios diferentes en un modelo energético de aquí al 2050. Encontraron que incluso si el 42% de los pasajeros fueran transportados por estos vehículos no habría un impacto significativo en la reducción de las emisiones de los principales agentes contaminantes.

    Hay varias razones para esto, primero porque la electricidad para los vehículos eléctricos se seguiría produciendo en centrales contaminantes. Otro factor determinante es que la contaminación debida al transporte de pasajeros es solo el causante del 20% de las emisiones de CO2 en USA.

    ¿Quiere esto decir que los vehículos eléctricos no son una solución válida?

    La respuesta es más complicada que un simple si o no. Por ejemplo otro estudio determina que con un uso masivo de los vehículos eléctricos y un cambio en la estrategia de crecimiento de las ciudades norteamericanas se reducirían las emisiones significativamente para el año 2050 hasta niveles comparables del año 2000. 

    No hay contradicción, lo que pasa con los estudios científicos es que hay que ser muy cuidadosos en no generalizar sus conclusiones y tener claro el alcance de cada uno. Por ejemplo el primero analizaba las cantidades totales de CO2 emitidas por USA y la repercusión del transporte de pasajeros en ello. Mientras que el segundo estudio se centra en la contaminación de las ciudades y planteaba un escenario en el que todo el transporte, tanto de pasajeros como de mercancías, se realizaba mediante vehículos eléctricos. Además contemplaba un cambio en el modo de crecer de las ciudades para hacerlas más compactas y por tanto más eficientes.

    Resumiendo, un problema complejo como la reducción de las emisiones de CO2 y de otros contaminantes por parte de un país no se puede abordar con una única solución pero la alta contaminación puntual en una ciudad sí es debida fundamentalmente al movimiento de pasajeros por lo que el uso de vehículos eléctricos sí contribuiría significativamente a la mejora de estas ciudades.

  • Límite de velocidad en los barcos (24/01/2014)

    Los barcos tienen una barrera de velocidad parecida a la barrera del sonido de los aviones. Llegados a una cierta velocidad les cuesta mucho ir más rápido pero si consiguen romper esa barrera pueden alcanzar grandes velocidades. Esto no les pasa a los submarinos cuando navegan sumergidos, vamos a ver por qué.

    Al moverse un barco tienen que desplazar el agua que tiene delante presionándola, como resultado de esta presión y dado que el aire pesa menos que el agua, parte del agua frente al barco se eleva, el resto pasa por debajo y los laterales. Esto hace que se genere una ola en la proa. En los submarinos, en inmersión, el agua se reparte por todas partes sin generar esta ola.

    Esta ola generada en la proa esta relacionada con la velocidad, el peso del barco que es lo mismo que decir el peso del agua que esta tratando de desplazar, y la forma de la proa que es la que está empujando el agua.

    desplazamiento

    En esta imagen se puede ver que el mar esta totalmente en calma y sin embargo la zona de contacto entre el barco y el mar no es una línea recta, en la proa el agua esta un poco más levantada que en la zona de la mitad y en la popa vuelve a subir. Es la ola que esta creando el propio barco al moverse.

    Cuando el barco se mueve lento pasará por encima de varias crestas de la onda que genera su proa pero cuando acelera la onda se alarga hasta un máximo, como en la foto, en el que la longitud de la onda es igual a la longitud (eslora) del barco, en ese momento ha llegado a la barrera de velocidad. 

    A partir de aquí, si aumentamos la potencia, la onda se alargará más por lo que la popa ya no tocará la segunda cresta sino que estará en un punto más bajo, y a su vez en la proa aumenta el tamaño de la ola. Así que tenemos el barco inclinado hacia arriba tratando de subir la ola que ella misma esta generando, los aumentos de potencia se pierden en una proporción muy alta en tratar de subir esta ola en vez de ir más deprisa.

    Cada barco tiene su límite y fundamentalmente viene definido por su eslora, cuando más grande es, su límite estará a una velocidad mayor. 

    También depende de la forma de la proa, que es la que empuja el agua, y en la cantidad de agua que hay que desplazar, que es el peso del barco.

    Hay formas de superar este límite, el más normal en barcos de recreo es planear. Con un fondo plano, mucha potencia y poco peso, cuando se llega al límite estos barcos la superan dejando de desplazar el agua y rebotando sobre ella, como cuando tiramos una piedra plana en el agua y da varios saltos. Entonces pueden ir muy deprisa.

  • La cavitación (22/01/2014)

    La cavitación es un efecto que se produce en fluidos, normalmente agua, cuando al perder la suficiente presión en una zona determinada el líquido pasa a estado gaseoso. Hay que recordar que el agua a temperatura ambiente está en estado líquido porque también está a una presión normal. Si queremos que se transforme en vapor lo calentamos pero también podríamos bajarle la presión y tendríamos vapor a temperatura ambiente.

    Al efecto de cavitación se le denomina cuando la perdida de presión la producen unas aspas o hélices. Una de las caras de la hélice esta empujando el agua, aumentando la presión, pero la otra cara pierde presión y es en esa zona donde se puede llegar a producir el vapor en forma de burbujas. Las burbujas, inmersas en el fluido, pasan a la zona de mayor presión e implosionan regresando a estado líquido. La implosión se produce de manera violenta, dejando una estela de gas y desgastando el material de la superficie de la hélice.

    La implosión causa ondas de presión que viajan a velocidades próximas a las del sonido. Estas ondas provocan daños superficiales al material de la hélice acelerando su desgaste y provocan vibraciones que a altas revoluciones también pueden ser perjudiciales.

    En bombas puede causar ruido y daños además de pérdida de rendimiento. Es un fenómeno muy estudiado en ingeniería naval ya que acorta la vida útil de las hélices y los timones pero donde es crítico es en el diseño de hélices para submarinos militares. 

    Los submarinos basan su poder en que son muy difíciles de detectar así que eliminar el efecto de la cavitación en sus hélices es vital ya que si no se evitan se producirían las ruidosas ondas de presión al implotar las burbujas. De ahí que los diseños de estas hélices no se parezcan a las de otros navíos.

    helice submarino

    En este vídeo grabado a alta velocidad se puede ver el proceso de formación de las burbujas de vapor. Puede verlo también en este enlace.

  • Efecto Venturi (21/01/2014)

    El efecto Venturi debe su nombre al físico italiano Giovanni Battista Venturi y consiste en que un fluido en movimiento dentro de un conducto, al pasar por un estrechamiento, aumenta su velocidad y disminuye su presión. 

    venturi

    En este gif de la Wilipedia se simula como el fluido se acelera al pasar por el estrangulamiento.

    Este efecto tiene dos consecuencias, el aumento de velocidad y la pérdida de presión. Ambos efectos tienen aplicaciones prácticas. Por ejemplo el aumento de velocidad se usa en las toberas de los motores a reacción de los cohetes consiguiéndose mayor potencia.

    tobera

    El otro efecto, el de la pérdida de presión, nos lo encontramos constantemente en nuestra vida como por ejemplo en las pistolas dosificadoras. 

    pistola dosificadora

    En la pistola de la imagen el fluido es aire comprimido que se conecta delante del gatillo y posteriormente hay un depósito con otro producto en el tramo estrangulado que crea el efecto Venturi, al producirse la pérdida de presión el aire succiona el producto que queremos mezclar saliendo por la boquilla.

  • Golpe de ariete en fluidos (20/01/2014)

    Cuando tenemos el grifo del agua abierto el fluido circula a gran velocidad y cuando lo cerramos de golpe el agua, obviamente deja de moverse, ¿pero donde va toda esa energía que antes tenía? porque sabemos que la energía ni se crea ni se destruye sino que solo se transforma, luego si antes teníamos una masa moviéndose entonces teníamos una energía cinética que de repente, al cerrar la válvula, ya no la tenemos. Pues la energía se disipa en lo que se conoce como el golpe de ariete y puede llegar a dejar inutilizada la instalación si no se ha tenido en cuenta cuando se diseñó y se construyó.

    Paso a paso. Empezamos con el grifo abierto y el agua corriendo. La energía cinética del fluido depende de su velocidad y de su masa, cuanto más rápido circule y cuanto más grande sea la tubería más energía tendremos. Al ir cerrando el grifo la cantidad de agua que circula será menor y la energía cinética irá disminuyendo a la vez, si cerramos lentamente entonces la pérdida de energía será también progresiva y no notaremos nada pero si cerramos lo más rápidamente posible la transformación será también muy rápida y aparecerá lo que llamamos el golpe de ariete que es una onda de choque violenta. 

    Toda la masa de agua que antes se movía ahora se encontrará con la válvula cerrada y chocará contra ella provocándose un aumento de presión súbito que puede dañar la tubería y la válvula. Pero la cosa no queda aquí, la onda de choque, este aumento de presión, rebota y se dirige en dirección contraria al movimiento que tenía inicialmente hasta encontrarse con el primer codo de la tubería, que si no está bien sujeta, recibirá el golpe pudiendo abrirse las uniones de los distintos segmentos de la tubería. Es por esto que en canalizaciones importantes, como las de suministro de agua enterradas, los codos se macizan con hormigón/concreto para traspasar esta energía al terreno de la misma manera que lo haría una zapata de cimentación, solo que en este caso la fuerza es horizontal.

    En el siguiente vídeo de la empresa GEFA lo explican con más detalle, una lástima que este en inglés. Provocan un cierre rápido con una válvula automática por lo que llegan a tener una desaceleración de casi 60g, ponen como ejemplo que los accidentes de coches no alcanzan los 50g. Está filmado con cámara super rápida que permite ver como el vacío que se crea con el retorno del agua es rellenado con el vapor de agua que se forma por el súbito cambio de presión. Al ser un tramo corto también permite ver como la onda va y viene rebotando y haciéndose cada vez más suave mientras va perdiendo la energía.

    Para impacientes, el golpe de ariete a velocidad real se ve a partir del segundo 51.

  • Los 7 malos hábitos con el email (19/01/2014)

    Los trabajadores obsesionados con comprobar sus emails pueden estar dañando su salud mental y la de sus compañeros según un estudio de la London's Kingston University.

    La psicóloga Emma Russell cree que ha identificado los siete pecados mortales que pueden llevarnos a tener repercusiones negativas si no se manejan correctamente.

    Analizó a 28 usuarios de diferentes compañías para ver que hábitos tenían influencias positivas y negativas en sus vidas laborales.

    Identificó 7 hábitos que pueden ser positivos si se usan con moderación pero que son más probables de tener impactos negativos si no se manejan correctamente. Esta investigación nos recuerda que incluso aunque pensemos que estamos usando estrategias para hacer frente a nuestros emails en el trabajo, mucho de ellas pueden ir en detrimento de otros objetivos y de las personas con las que trabajamos.

    Algunos crean un problema para el que envía más que para el que recibe ya que pueden llevarles a tener una impresión equivocada o de no tener el control de lo que están haciendo. 

    Los 7 malos hábitos son:

    1. Ping pong. Constantes envíos y vueltas creando largas cadenas.

    2. Enviar un email fuera de horas.

    3. Enviar un email mientras se esta en compañía.

    4. Ignorar emails completamente.

    5. Solicitar confirmación de lectura.

    6. Responder inmediatamente a la alerta de un email.

    7. Responder con una respuesta automática.

    Via AlphaGalileo.

     

  • Motor Stirling (18/01/2014)

    El motor Stirling es un motor térmico muy sencillo que es capaz de acercarse el límite termodinámico de rendimiento máximo conocido como rendimiento de Carnot. Sin embargo es poco potente y por eso tiene pocas aplicaciones prácticas. Es ideal para enseñar los principios básicos de mecánica y termodinámica.

    El interés por este tipo de motores esta resurgiendo ya que puede funcionar con cualquier fuente de calor y al ser muy sencillo lo puede construir una persona en su casa.

    Para fabricar uno siguiendo la idea original inventada por Robert Stirling solo hace falta una fuente de calor, y dos pistones. Funciona por la diferencia de temperatura entre el fluido que es calentado por la fuente de calor y este mismo fluido cuando se enfría, normalmente gracias a la temperatura inferior del entorno. Se pueden hacer diseños con uno o más pistones y con diferentes configuraciones.

    En este vídeo se puede ver un motor Stirling construido transparente para poder ver los pistones que funciona con la diferencia de temperatura provocada por un baso de agua caliente.

    Como la fuente de calor puede ser cualquiera algunos usan el sol concentrándolo sobre el motor como en el siguiente vídeo en el que han conectado el motor a un generador produciendo electricidad. Al funcionar por diferencias de temperatura cuanto más calentemos el motor y cuanto más fría sea la temperatura ambiente más potencia tendremos.

     

  • Turbinas de aviación para vehículos (17/01/2014)

    Los motores de aviación son muy potentes y ligeros que es lo que se precisa para poder volar. Estas turbinas son muy caras y consumen mucho por lo que su uso prácticamente no se ha extendido a otros campos.

    En los vehículos hay un caso particular en el que se usa un motor de turbina derivado de uno para helicópteros, es el Honeywell AGT 1500 que propulsa al tanque de fabricación estadounidense M1 Abrams.

    Este motor tiene una potencia de 1.500 cv y a la primera versión del carro de combate de 61 toneladas lo podía propulsar hasta los 100 km/h aunque por criterios de seguridad de las cadenas estaba limitado a 72 km/h. Cuando funciona hace el típico silbido de los motores de aviación, en este corto vídeo lo puedes comprobar.

    Es el único carro de combate en montar una turbina, las ventajas eran que tenía mayor potencia para un motor más pequeño y ligero. El aumento del gasto de combustible lo suplía al poder tener tanques de mayor tamaño. Otra ventaja es que es capaz de funcionar con cualquier combustible, ya sea diésel, gasolina o combustible de aviación. Si se puede vaporizar y quemar entonces vale.

    En la práctica ha demostrado tener serios inconvenientes como que el mayor consumo obliga a tener una mayor cantidad de vehículos transportando el combustible siguiendo los pasos de los carros, lo que se llama el tren logístico, que es muy vulnerable a los ataques. Otro problema grave es que al ser una turbina ingiere una gran cantidad de aire que pasa por los álabes y estos se dañan con facilidad con presencia de arena o suciedad. En general es mucho más caro de mantener y de explotar.

     

  • Turbinas de aviación para barcos (16/01/2014)

    Ya hemos visto que los motores más eficientes son los gigantes motores diésel moviéndose a bajas revoluciones. Son los que menos consumen y por eso son los motores que mueven los barcos petroleros y los mercantes. Pero son grandes y pesados y si lo que necesitas es mucha potencia concentrada sin importarte el consumo de combustible entonces no son la solución.

    Este problema lo tienen los barcos militares. Normalmente prefieren moverse con un sistema que no sea muy caro, que sea eficiente para poder estar más tiempo en alta mar por la misma cantidad de combustible, para ello montan motores diésel. Sin embargo en situaciones de emergencia o de guerra tienen que ser lo más rápidos posibles, les va la vida en ello, y para eso el motor diésel no les vale. La solución es montar, además de los diésel, motores turbina de aviación modificados. Estos motores son tremendamente potentes ocupando muy poco espacio, consumen una barbaridad pero se supone que se va a usar muy pocas veces. A este sistema híbrido se le denomina CODOG, combinación de diésel y gas.

    Por ejemplo la moderna fragata española de la clase F 100 Alvaro de Bazán, es la típica en su clase. Para desplazarse normalmente cuenta con dos motores diésel de 4.500 Kw, unos 6.100 cv cada uno, esto le permite tener una velocidad crucero de 18 nudos. Si la cosa se pone fea cuenta con dos turbinas General Electric de aviación LM2500 de 17.500kw, unos 23.700cv cada uno!. Lo que le permite tener una velocidad máxima de unos 28 nudos. 

    La diferencia en potencia es realmente grande y lo más curioso es que las turbinas son más pequeñas que los motores diésel, eso si, consumen muchísimo más.

    Ya que estos motores son compactos y tremendamente potentes también se pueden usar para otras aplicaciones. Por ejemplo conectado a un generador sirve como un pack de energía de emergencia.

    En este vídeo promocional del fabricante de la misma turbina de la fragata, y del mismo modelo, la TM2500, muestran como lo usan en una isla griega para suplir los picos de demanda de energía eléctrica de la red pública.

     

  • La paradoja tus amigos tienen más amigos que tú (15/01/2014)

    En MIT Technology Review​ han publicado un artículo ahondando sobre la paradoja de los amigos que dice que tus amigos tienen más amigos que tú. 

    Ahora los científicos de redes dicen que tus amigos son probablemente más sanos y tienen más dinero que tú.

    En 1991 el sociólogo Scott Feld hizo un descubrimiento sorprendente mientras estudiaba las propiedades de las redes sociales. Feld calculó el número medio de amigos que una persona en la red tiene y comparó esto con el número medio de amigos que estos amigos tenían.

    Contra todo pronóstico resultó que el segundo número es siempre mayor que el primero, es decir, tus amigos tienen más amigos que tú.

    Los investigadores han observado desde entonces esta paradoja en una amplia variedad de situaciones. En Facebook tus amigos tendrán más amigos que los que tú tienes. En Twitter tus seguidores tendrán más seguidores que tú. Y en la vida real tu pareja sexual habrá tenido más parejas de las que tú has tenido. Al menos de media.

    Este efecto es debido a la topología de las redes, de como están conectadas. Esta es la razón de que redes similares presenten propiedades paradójicas similares.

    ¿Pero son tus amigos también más felices que tú, o más ricos, o simplemente mejores? No estaba claro así que la pregunta interesante es hasta donde llega la paradoja.

    Hoy tenemos la respuesta gracias al trabajo de Young-ho Eom de la universidad de Toulouse y Hang-Hyun Jo de la universidad de Aalto en Finlandia. Evaluaron las propiedades de diferentes características  en redes y elaboraron las condiciones matemáticas que determinan si la paradoja se aplica a ellos o no. La respuesta corta es sí. Tus amigos son probablemente más ricos que tú.

    La paradoja surge porque el número de amigos tiene una distribución de un modo que sigue una ley de potencia en vez de una relación lineal ordinaria. Así que la mayoría de las personas tienen unos pocos amigos mientras que unos cuantos tienen muchísimos amigos.

    Es este pequeño segundo grupo que causa la paradoja. La gente con muchos amigos son más probables de ser amigos de tus amigos en primer lugar, y cuando lo hacen, tus amigos incrementan significativamente el número medio de amigos que tienen. Este es el motivo por el que, de media, tus amigos tienen más amigos que tú.

    Los investigadores dicen que cuando una paradoja surge como resultado de la manera en que los nodos están conectados entre ellos, cualquier otra propiedad de estos nodos muestra la misma naturaleza paradójica mientras están relacionadas de cierta manera.

    Esto tiene significativas implicaciones en la manera que la gente se percibe a sí misma dado que sus amigos siempre parecerán más felices, más ricos y más populares de lo que ellos son. Esta puede ser la razón por la que usuarios activos de redes sociales han demostrado tener altos grados de insatisfacción.

  • La máquina móvil terrestre más grande del mundo (13/01/2014)

    Las máquinas cuanto más grandes más productivas son. Imaginemos una máquina capaz de mover una tonelada de material a la hora, si la construyéramos con el doble de capacidad podría mover dos toneladas a la hora. Lo bueno es que la segunda, la más grande, podrá hacer el trabajo consumiendo menos del doble porque será más eficiente y también costará menos del doble al comprarla. Esta es la razón de que si los trabajos que hay que realizar son suficientemente grandes es mejor usar máquinas mayores a pequeñas.

    Las máquinas más grandes se dan en el movimiento de tierras, en las obras civiles, donde hay que mover mucho material pesado, pero donde están las máquinas más grandes del mundo son en las minas a cielo abierto. 

    El record del mundo lo tiene una excavadora alemana construida en 1978 por la empresa Krupp llamada Bagger 288.

    Bagger

    Es tan grande que han tenido que fotografiarla con una lente de ojo de pez.

    Esta máquina es capaz de cambiar el paisaje, en la siguiente fotografía cuesta ver donde esta la máquina ya que la transformación del terreno ha sido proporcional a la inmensa capacidad de esta máquina.

    bagger paisaje

    Fue construida para quitar el terreno existente sobre la capa de carbón en la mina de Hambach en Alemania. Tiene una capacidad de 240.000 toneladas diarias. Cuando excava carbón en un día llena 2.400 vagones de tren.

    Mide 220 metros de largo y unos 96 metros de alto. Para poder moverse y funcionar esta conectada a una línea eléctrica de alta tensión que le suministra los 16,56 megavatios que necesita. Aunque tanta energía solo le permite moverse a entre 2 y 10 metros por minuto.

    En febrero del 2001 terminó su trabajo y lo trasladaron a la mina Garzweiler que se encuentra a 22 kilómetros. Necesitó tres semanas y costó 15 millones de marcos, cruzando un río, una autopista y varias carreteras.

    Desde el espacio puedes verlo en las coordenadas 51.066724,6.470861

  • Rompiendo la barrera del sonido (12/01/2014)

    En la aviación la barrera del sonido era considerada como un límite de la velocidad a la que se podía llegar. Este límite se empezó a alcanzar cuando gracias a los avances técnicos de la Segunda Guerra Mundial los aviones mejoraron mucho su velocidad y empezaron a tener problemas cuando volaban a grandes velocidades.

    La barrera del sonido viene de la velocidad a la que se desplaza el sonido, de 1.225 km/h a 15º Celsius que se denomina Mach 1. Esta forma de denominarla es para simplificar ya que la velocidad del sonido cambia con la temperatura pero los efectos que se producen a esa velocidad son los mismos, es decir, el aire que rodea a un avión volando a Mach 1 experimentará las mismas propiedades aunque este Mach 1 sea alcanzado a 1.225km/h o a 1.000km/h porque está a mayor altitud y el aire esté más frío.

    Supone una barrera atravesarla porque al acercarnos a esta velocidad la forma en que el aire fluye alrededor de su superficie cambia y se convierte en un fluido compresible dando lugar a una resistencia mayor.

    barrera sonido

    Imagen Wilipedia.

    Al ser la velocidad de la fuente próxima a Mach 1 los frentes de onda que genera comienzan a solaparse el uno contra el otro. Si la velocidad de la fuente supera la velocidad del sonido se producirá una conificación de las ondas detrás de ella, y el sonido de la explosión es porque, al ser vencida por el avión, la barrera del sonido estalla. El piloto no oirá esta explosión ni el ruido del motor ya que va más rápido.

    Los estampidos sónicos disipan enormes cantidades de energía como se pudo comprobar cuando calló el meteorito en Rusia en el 2013 en un lago, todos los daños y heridos fueron a causa de las ondas de choque al viajar el vólido a velocidades supersónicas.

    En este corto vídeo se ve un F18 volando muy cerca a velocidad supersónica y el ruido que hace.

    El primer avión que superó oficialmente la barrera del sonido volando por encima de Mach 1 en horizontal fue el prototipo Bell X-1 el 14 de octubre de 1947, que se trataba de un cohete tripulado que se lanzaba desde un bombardero modificado B-29.

    Un piloto alemán afirma haber sido el primero, el 9 de abril de 1945 durante la Segunda Guerra Mundial a bordo de un Me-262. Este avión fue el primer avión a reacción operacional y llegó a combatir en los últimos meses de la guerra.

  • Perforando el hielo de la Antártida (11/01/2014)

    En la Antártida hay varias estaciones científicas en las que se desarrollan diversas investigaciones. Unas de las actividades que están aportando más información sobre el pasado de nuestro planeta es la perforación del hielo.

    La idea de perforar no es la de hacer un agujero sino la de ir extrayendo el hielo para su análisis. Se extrae el hielo de manera continua en forma de barras que luego se cortan en longitudes de 1m para facilitar su manejo.

    testigo hielo

    Imagen Wilipedia.

    Aquí podemos ver a los contentos científicos de la base multinacional Vostok con unas muestras sin procesar.

    El hielo se ha ido formando de las sucesivas capas de nieve que se han ido colocando durante miles de años. Por lo que cuanto más profundo se perfora se obtiene hielo de una época más remota.

    Las barras de hielo presentan unas líneas diferenciadas que corresponden a las distintas precipitaciones de nieve que se da entre el invierno austral y el verano, por lo que simplemente contando estas línea, además de otras técnicas, podemos saber la antigüedad del hielo.

    En la base Vostok se ha llegado a 420.000 años de antigüedad y en la base Concordia se ha llegado a 740.000 años a una profundidad de 3.270 metros. Son muchos años aunque nada comparado con la edad de la tierra de 4.470 millones de años.

    La utilidad de estas muestras es que estudiando las características del hielo formado en otras épocas podemos obtener información de hechos ocurridos entonces.

    Dentro del hielo hay aire atrapado correspondiente a su época, normalmente por cada kg de hielo tenemos 100 mililitros de aire, por lo que podemos saber como era la atmósfera de entonces, como por ejemplo las concentraciones de CO2 anteriores a la revolución industrial. Información muy útil para comprender mejor el calentamiento global.

    También se quedan atrapadas restos de cenizas de acontecimientos volcánicos de gran envergadura que influyen en el clima o incluso polen.

     

     

     

  • La inteligencia de los cuervos (09/01/2014)

    Los cuervos son uno de los animales más inteligentes de la naturaleza, los científicos los estudian ya que sus cerebros han evolucionado de manera distinta a la de los mamíferos y sin embargo han llegado a un punto muy alto, no dejan de sorprendernos con los resultados de cada experimento.

    Proporcionalmente a su peso tienen el mismo cerebro que el de los chimpancés.

    Son capaces de esconder comida en 200 lugares diferentes y recordarlos, saben que alimentos se pueden almacenar mucho tiempo y cuales no. Cuando creen que son observados hacen como que esconden la comida en varios lugares para engañar.

    Hace diez años se observó en una ciudad japonesa que un cuervo lanzaba una nuez en un paso de cebra para que los vehículos la partieran, el cuervo esperaba pacientemente a que el semáforo cambiara y cuando los vehículos se habían detenido iba tranquilamente a por su comida. Ahora este comportamiento se esta extendiendo por los cuervos de la zona y se los enseñan a sus hijos.

    Solucionan problemas complejos como el del siguiente vídeo en el que un cuervo consigue sacar la comida fabricando un gancho cuando nunca había visto como se hacía.

    Los cuervos también reconocen caras y las recuerdan durante mucho tiempo como bien saben los estudiantes de la universidad de Washington que atraparon a unos de ellos para pesarlos, medirlos y luego soltarlos. Resulto que estos cuervos les graznaban cada vez que los volvían a ver, los perseguían y molestaban, incluso tiempo después de graduarse cuando regresaron.

    Una muestra de su inteligencia es que juegan de adultos como este cuervo que hace snowboard.

    En este otro experimento se comprueba la capacidad de razonar. La idea era saber si eran capaces de deducir las causas de un acontecimiento aunque no pudieran verlas. El científico Alex H. Taylor y sus colaboradores montaron una lona con una abertura desde la que podían mover un palo, cuando lo hacían el cuervo podía acercarse y extraer la comida mediante un palito. La diferencia estaba en que unas veces después de blandir el palo el experimentador salía de detrás de la lona y en otras no. El resultado fue que cuando no salía, el cuervo no se fiaba y no dejaba de mirar a la abertura por si se volvía a mover el palo y lo golpeaba, mientras que si veía al experimentador salir sabía que no había peligro.

     

  • Experimento de mecánica cuántica casero, la doble rendija (08/01/2014)

    La mecánica cuántica es la teoría física que trata de explicar los fenómenos que se dan a escala atómica, sin embargo hay un experimento casero que podemos realizar con tener simplemente una fuente de luz, un cartón y una pared. Se le conoce como el experimento de la doble rendija o de Young.

    El experimento fue diseñado por Young en 1801 para determinar la naturaleza de la luz, quería saber si eran corpúsculos u ondas. 

    Si la luz fuese corpuscular, como diminutas bolas, y las hiceramos pasar por una rendija en el cartón entonces lo que veríamos en la pared sería una línea bien definida. Si al cartón le hacemos dos rendijas y la luz fuese corpuscular entonces veríamos dos líneas bien definidas.

    Si la luz fuese una onda, al hacerla pasar por la primera rendija veríamos una línea central con los bordes difuminados ya que la onda al pasar por la rendija se iría abriendo. Cuando la hiciesemos pasar por las dos rendijas las ondas al chocar entre si después de pasar por las rendijas marcarían en la pared un patrón de líneas más intensas y zonas más tenues. Vamos, que la diferencia entre los resultados de los dos experimentos estaría muy clara y podríamos saber si la luz es una onda o esta formado por corpúsculos.

    ¿Y en la realidad que pasa? pues el resultado es sorprendente como no podía ser menos cuando hablamos de física cuántica. Cuando hacemos pasar la luz por el cartón con una sola rendija vemos una línea claramente definida que es el resultado correspondiente a que está compuesto por partículas, pero cuando lo hacemos pasar por las dos rendijas obtenemos el patrón de interferencia correspondiente a una naturaleza de ondas. ¡Es materia y ondas a la vez!. 

    La cosa no acaba aquí, se ha realizado este mismo experimento con electrones disparándolos uno a uno y el resultado depende de si estamos observando como pasa por una de las rendijas o no!.

    En este vídeo se explica muy bien.

  • Motores Ramjet (07/01/2014)

    En aviación comercial los motores son del tipo turbofan o para los más pequeños del tipo turbohélices. En aviación militar los motores de los cazas son del tipo turboreactores. Todos estos motores tienen una parte inicial en la que el aire es comprimido por una serie de rotores y estatores antes de que entre en la cámara de combustión. 

    El más rápido de ellos es el turboreactor con velocidades máxima entorno a Mach 3. Para mayores velocidades hay que usar otro tipo de motor como el ramjet.

    Los motores tipo ramjet tienen la particularidad de que la compresión del aire se realiza sin elementos móviles, solo por la forma de embudo del interior del motor.

    ramjet

    Imagen Wikipedia.

    Una vez comprimido se inyecta el combustible y la mezcla explota saliendo por la tobera con un cuello para acelerar los gases debido al efecto venturi.

    El aire solo puede penetrar por la propia velocidad, esto tienen como desventaja que el motor no funciona estando parado, necesita de otro motor para alcanzar la velocidad mínima de funcionamiento. Por ejemplo en el caso de misiles se usa una etapa cohete.

    p-800

    Imagen Wikipedia.

    Este es el misil antibuque ruso P-800 con motor tipo ramjet y primera etapa para la aceleración impulsado por un motor cohete. Se puede ver el típico cono de la toma de aire que hace la función de compresión del aire de manera estática.

    Este motor puede alcanzar velocidades muy altas aunque por encima de Mach 5 se vuelve muy ineficiente. La velocidad más eficiente está entorno a Mach 3.

    Aunque se mueva a varias veces la velocidad del sonido el aire al ser comprimido dentro del motor pierde velocidad y la combustión de los gases se realiza a velocidad subsónica. Si se realizara a velocidad supersónica el motor se denomina scramjet.

    Para saber más sobre ramjet y otros motores puede visitar la página de la Nasa sobre este tema.

  • El aire de dentro del frigorífico (06/01/2014)

    Como el aire siempre nos rodea no le damos importancia y solemos pensar incluso que no existe o que no pesa.

    El aire en condiciones normales es poco denso pero pesa y nos afecta en cada aspecto de nuestra vida. Vamos a ver por ejemplo el caso del aire de dentro del frigorífico, el que está junto con nuestros alimentos.

    El aire a 0º C, a una atmósfera de presión, pesa 1,29 kg por cada m3. Un frigorífico tiene unos 300 litros de capacidad, más o menos dependiendo del modelo. Un metro cúbico son 1.000 litros. Así que el aire contenido en este frigorífico pesará unos 400 gramos. No es mucho pero es una masa que hay que enfriar desde la temperatura ambiente de la habitación hasta los 4 ó 5 grados en los que suele trabajar el frigorífico.

    Además hay que volver a enfriarlo cada vez que abrimos la puerta. Como cualquier gas el aire frío es más denso que el caliente así que cuando la puerta se abre el aire de su interior sale hacia abajo. Puede imaginarlo como si estuviera lleno de agua y abre la puerta, todo ese agua saldría de golpe. Pues más o menos pasa eso, el aire frío se derrama y su lugar lo ocupa una nueva masa de aire. 

    Esta es la razón por la que la parte de congelación siempre esta dotada de cajones o pequeñas puertas interiores, para minimizar la pérdida del aire ya frío de su interior. La zona de congelados la usamos menos y las pérdidas de energía son mayores por lo que compensa el pequeño estorbo de los cajoncitos. 

    También es el motivo por el que los frigoríficos tipo arcón son mucho más eficientes que los normales, cuando se abre la puerta el aire frío no sale, apenas las producidas por los remolinos provocado por el movimiento de apertura. El problema es que son menos prácticos y ocupan más espacio horizontal que es el escaso en una vivienda.

    Otra implicación del aire del interior es que, al ser más denso cuanto más baja es su temperatura, el aire se estratifica en el interior situándose en la parte baja la que está más fría y en la parte alta la que tenga algo más de temperatura. Este es el motivo por el que los fabricantes recomiendan ordenar los alimentos en el interior según la temperatura de conservación que necesitan. Bueno, para ser sinceros eso era antes porque ahora suelen incorporar un ventilador interno para recircular el aire y que todo el interior tenga la misma temperatura. 

  • Mantas doradas de emergencia (05/01/2014)

    Cuando hay un accidente o algún tipo de catástrofe los equipos de emergencia suelen cubrir a los afectados con una especie de manta muy fina y dorada. Lo hacen para protegerlos del frío. ¿Pero como puede aislar algo tan fino?.

    La transmisión del calor se realiza de tres maneras:

    Conducción. Es por contacto, es obvio, si queremos saber si algo esta caliente o frío lo tocamos, en ese caso la energía del objeto pasa por conducción a nosotros y podemos saber a qué temperatura está.

    Convección. Se produce en fluidos y se produce por el movimiento de masas a distinta temperatura. El aire de una vivienda se mueve lentamente por estas corrientes, el aire en contacto con nuestro cuerpo se calienta y asciende, su espacio lo es ocupado por otro volumen de aire más frío.

    Radiación. Esta tercera forma suele ser la que se nos olvida que existe. Todo cuerpo transmite energía dependiendo de su temperatura. Cuanta más temperatura tenga mayor cantidad de energía transmite por radiación. 

    manta térmica

    Imagen de tiendamobility.

    Las mantas de emergencia lo que hacen es reflejar la radiación, si nos la ponemos con la cara plateada hacia nuestro cuerpo, con la dorada hacia fuera, la radiación de nuestro cuerpo se verá reflejada en la manta regresando a nosotros. Es menos eficaz que otros aislamientos ya que apenas sirve para las otras dos formas de transmisión de calor pero son muy prácticas por lo poco que ocupan y pesan.

  • Reducir peso en aviones mediante fresado químico (03/01/2014)

    Al diseñar un avión comercial la principal obsesión es la reducción del peso. Si hay un gramo de material que no cumple una función será un gramo que estará consumiendo combustible en cada vuelo, la compañía aérea estará pagando la parte proporcional de combustible para hacer volar ese gramo de más. Pero no solo eso, ese gramo podría ser parte de lo que se conoce como la carga de pago, es decir, podría ser un gramo por el que la compañía estaría ganando dinero para transportar como por ejemplo la parte proporcional de un pasajero o una mercancía. Así que en vez de ganar dinero con cada vuelo estaría perdiendo dinero cada vez. 

    Un método tradicional de reducir el peso de un elemento metálico en la industria aeronáutica es el fresado químico. Supongamos una gran chapa que recubre parte del casco del avión o del ala. Imaginemos que el cálculo estructural dice que debe de tener 10mm de espesor para soportar las cargas a la que se va a ver sometida a lo largo de la vida útil. Lo primero que se nos ocurre sería instalar una chapa de ese espesor y ya está. Sin embargo lo que se hace es ver qué partes del elemento va a soportar toda la fuerza y cuales no, lo normal es que solo unas zonas sufran la máxima tensión mientras que las demás serán inferiores ya que las fuerzas no estarán uniformemente distribuidas.

    Para eliminar el exceso de material de la superficie se pinta las zonas que deben tener el máximo espesor para protegerlas y se deja las demás sin pintar, entonces se mete la pieza en un baño de ácido para que vaya comiéndose el material sin proteger por la pintura. Dejándolo el tiempo necesario obtendremos una pieza con la superficie que nosotros queríamos y de menor peso. Con este sistema se pude llegar a eliminar hasta 12mm de espesor en una chapa de aluminio. Es un sistema ideal para elementos grandes que necesitan pequeños fresados.

    La técnica de ataque químico se usa también en otras industrias con otros fines como por ejemplo en la de circuitos impresos.

  • Turbina de vapor (30/12/2013)

    Hemos visto como en las máquinas térmicas no es posible obtener rendimientos teóricos del 100% y que en la práctica están por debajo del 60%. 

    La máquina térmica más generalizada para producir electricidad a gran escala es la turbina de vapor. Se usa tanto en las plantas de carbón, nucleares o de gas. La diferencia estriba en cual es el combustible que se utiliza para generar el vapor.

    Ha principios del siglo XX la turbina de vapor supuso una revolución en la propulsión naval al permitir potencias que no se podían alcanzar de otra manera. Hoy en día en los barcos se usan motores diesel que funcionan a muy bajas revoluciones siendo muy eficientes y fiables.

    La turbina de vapor funciona inyectando el vapor contra una turbina para transformar la energía térmica transportada por el vapor a mecánica en forma de giro de un eje. Este eje esta conectado a un generador que transformará la energía mecánica en eléctrica.

    Para maximizar el rendimiento se suelen usar tres turbinas diferentes. La de alta, media y baja presión. El vapor entra en la turbina de alta presión donde pierde parte de su energía, se vuelve a recalentar y se inyecta en la turbina de media presión que se sitúa en dirección opuesta a la de alta para contrarrestar el empuje. Finalmente el vapor se conduce a la de baja presión para tratar de extraer la energía restante. 

    En la turbina de baja presión el vapor entra por el medio y se expande a los dos lados para que el empuje se contrarreste entre si.

    turbina baja presión

    Imagen de los rotores de una turbina de baja presión. Wikipedia.

    Por la turbina de baja presión sale vapor que se conduce a un condensador donde se transforma en agua para reiniciar el ciclo.

    En este vídeo se explica estas tres etapas.

  • Límite de eficiencia energética en motores térmicos (29/12/2013)

    En la entrada sobre las turbinas eólicas vimos que aunque se construyeran perfectas no podíamos obtener un rendimiento del 100%, había un límite teórico muy inferior. 

    En los motores de combustión y en general en los motores térmicos pasa algo parecido, el límite de eficiencia teórica no es 100%.

    El motivo es que los motores térmicos entre los que están los motores de combustión de 4 tiempos, los de 2 tiempos, los diesel y otros de diferentes ciclos, para que la eficiencia fuese del 100% la temperatura de explosión debería de ser infinita y toda esa energía debería de transformarse en movimiento quedando los gases a 0º absolutos. Vamos, que como se puede ver es imposible.

    El rendimiento teórico de un motor de combustión para una temperatura de los gases cuando explotan dentro del cilindro de 1.570ºC y una temperatura ambiente de 17ºC sería de un 84,3%. 

    Esto es una primera aproximación, si tenemos en cuenta la relación de compresión de 8 a 1 (diferencia entre la presión de los gases al entrar y al comprimirse) que es el normal en un vehículo de gasolina, el rendimiento máximo teórico es del 56,5%.

    ciclo Otto

    Ciclo Otto. Imagen Wikipedia.

    En los diesel, al tener una relación de compresión mayor, el rendimiento aumenta. Para una relación de 18:1 el máximo teórico sería del 63,2%.

    Pero en todos estos casos estamos hablando del máximo teórico, en la práctica los valores del rendimiento son del 25% para un vehículo típico, 46% para un motor de una gran planta de carbón, 51,7% para el motor diesel más grande del mundo y de cerca del 60% para una planta de ciclo combinado.

  • Barcos de cemento (28/12/2013)

    Gracias a Arquímedes sabemos que un barco flota no porque esté hecho de materiales que floten sino porque el volumen de agua que desplaza pesa más que el propio barco. Por esto se pueden hacer barcos de cualquier material, independientemente de lo pesado que sean, siempre y cuando tengan el volumen adecuado.

    Un caso llamativo es el de los barcos hechos con hormigón/concreto. Tienen varias desventajas como menos espacio de carga, pesan más y mayores costes de operación. Tienen una importante ventaja que es por la que a veces se ha optado por este material y es que necesitan menos acero. En épocas de escasez de acero el hormigón/concreto ha sido una opción.

    El más antiguo conocido fue un pequeño bote construido por Joseph-Louis Lambot en el sur de Francia en 1848.

    A finales del siglo XIX se construyeron barcazas en Europa para usarlos en los canales y a principios del siglo XX ya se construían barcazas más grandes.

    En las guerras mundiales el interés por este tipo de barcos resurgió, especialmente durante la Segunda Guerra Mundial para realizar barcos de usos auxiliares y reservar el acero para los de combate. Principalmente fueron grandes barcazas que no tenían propulsión propia y necesitaban ser remolcados.

    En el desembarco de Normandia desempeñaron un papel crucial al ser remolcados hasta la playa para servir de rompeolas y muelles formando el puerto Mulberry.

    Los barcos que se han conservado se han usado como arrecifes artificiales como se puede ver en este vídeo.

     

     

  • Perforación direccional en un pozo de petróleo (27/12/2013)

    Para perforar un pozo de petróleo se hace girar una línea o tubería de perforación llamada sarta que tiene una broca en su extremo, cuando un tramo de la sarta se ha introducido en toda su longitud se le añade otra sección nueva y así sucesivamente hasta alcanzar la profundidad deseada.

    Para poder perforar, a la vez que se hace girar la sarta, se inyecta un fluido de perforación que realiza varias funciones como son la de refrigerar y lubricar la broca y ayudar a llevar a la superficie el material extraído.

    Completada una sección de perforación determinada se introduce una tubería de diámetro inferior a lo perforado y se inyecta cemento en la hueco entre lo perforado y la tubería para sellar el pozo y darle consistencia. Este proceso se realiza sobre todo en las primeras secciones donde hay más riesgo de terreno inestable o presencia de agua. Cada siguiente sección será de un diámetro ligeramente inferior.

    Una vez terminado la perforación se introduce la tubería de producción que será la encargada de transportar el petróleo a la superficie.

    En la superficie se sitúa la torre de perforación que sirve para ir introduciendo las tuberías. También se encuentran los motores para hacer girar la sarta y los equipos de bombeo y filtrado del fluido de perforación.

    Cada vez más se usan perforaciones horizontales por diversas razones, por ejemplo necesitan menos espacio en superficie, permiten explotar yacimientos extensos pero de poca altura de manera más eficiente, permiten extraer de yacimientos situados bajo el mar perforando desde la costa y pueden aumentar el rendimiento de pozos existentes.

    Para conseguir desviar la perforación se instala motor de lodo justo antes de la barrena. Se orienta la broca en el ángulo requerido y en vez de girar toda la sarta solo gira la broca accionada por el motor de lodo. Al bombear el lodo o fluido de perforación la presión hace girar el tornillo sin fin o turbina del motor de lodo que transmite el giro a la barrena. Una vez que se ha conseguido la dirección que se quería se vuelve a hacer girar a toda la sarta de perforación desde la superficie, incluida la sección curva. La tubería que se usa en estos casos es flexible.

    En este vídeo de Chesapeake Energy se explica el proceso.

     

  • Cañón magnético (24/12/2013)

    Se pueden lanzar objetos a altas velocidades gracias a la energía eléctrica, uno de los sistemas es mediante un cañón de riel que consiste en dos conductores en paralelos, los rieles, que son alimentados por corriente eléctrica de direcciones opuestas.

    cañon rail

    El proyectil se coloca contactando con ambos rieles de manera que cierra el circuito. La corriente que se produce interactúa con los fuertes campos magnéticos generados por el paso de la electricidad a través de los conductores y esto acelera el proyectil linealmente en la dirección de los rieles.

    Como arma tiene la desventaja de que se necesita un generador de gran potencia para suministrar la enorme cantidad de energía requerida por lo que, aunque se conoce desde principios del siglo XX hasta ahora no ha habido ninguno funcional. Recientemente la marina de los Estados Unidos a retomada la idea ya que los barcos son en esencia grandes centrales eléctricas. La tendencia en el diseño actual es a que los motores principales de los buques no pasen la energía mecánica directamente a las hélices, sino que la convierten en electricidad para posteriormente mover las hélices con motores eléctricos.

    En este vídeo de BAE Systems se puede ver la prueba en la que batieron el record del mundo.

    No solo puede servir como arma. También se está desarrollando como catapulta para lanzar los aviones desde los portaaviones siguiendo el mismo principio.

    En este vídeo se puede ver unas de las pruebas de lanzamiento que se está llevando a cabo para certificar el sistema y poder montarlo en el siguiente portaaviones en construcción.

  • La importancia de la velocidad del viento para una turbina eólica (23/12/2013)

    No se suele estimar bien la importancia del viento para el funcionamiento de una turbina eólica. Parece una obviedad, a mayor velocidad del viento mayor energía podremos transformar, sí pero tendemos a pensar que un viento moviéndose a 10 m/s tiene el doble de energía que uno a 5 m/s y que por tanto con saber el valor de energía que obtenemos con un valor de viento medio podemos hacernos una idea de cuanta energía vamos a obtener, pero no es así, el de 10 m/s tiene muchísima más energía que el de 5 m/s.

    La diferencia real es mucho mayor porque la energía contenida en el viento varía en una relación cúbica con respecto a su velocidad.

    Por ejemplo, a 1 m/s tenemos una energía de 0,61 W/m2 mientras que a 17 m/s es de 3.009 W/m2. Mucho mayor que 17 veces.

    Sin embargo los vientos fuertes son mucho menos probables que otros vientos a velocidades más moderadas. La distribución de la velocidades de los vientos sigue un patrón que se llama la distribución de Weibull.

    Así que para saber que potencia vamos a obtener durante un año hay que combinar lo que ya sabemos. Tenemos que tener en cuenta la velocidad del viento del sitio determinado sabiendo que seguirá el patrón de Weibull. A esto hay que aplicarle la ley de Betz que nos dice la máxima energía que podemos obtener teóricamente y finalmente debemos saber el rendimiento real de nuestra turbina y los límites de velocidad superior e inferior al que puede trabajar la turbina. Todo ello nos dará cuanta energía real vamos a obtener.

    En esta gráfica podemos ver como la potencia aumenta mucho más rápidamente que la velocidad del viento.

    potencia

    Para saber saber más visite la página de la Asociación Danesa de la Industria del Viento http://www.windpower.org/en/

     

  • El límite de eficiencia energética de una turbina eólica (22/12/2013)

    Tendemos a pensar que con una máquina ideal podemos transformar el 100% de la energía y que en la realidad, contando con los rozamientos y otros defectos, pues estaríamos entorno al 90% de eficiencia. Sin embargo esto no es así para algunos motores. Existen otros límites físicos que impiden llegar a esos números tan altos.

    Hoy vamos a ver el límite teórico de la eficiencia energética de una turbina eólica.

    La energía contenida en el viento es la energía cinética de la masa del aire moviéndose. Un metro cúbico de aire a 15ºC y a una presión normal pesa 1,225 kg. La energía cinética es la mitad de la masa multiplicado por el cuadrado de la velocidad. Como la masa es constante quiere decir que una turbina toma energía del aire haciendo que esta se ralentice, parte de la energía pasará a las aspas que comenzarán a moverse.

    Pero ¿puede una turbina perfecta tomar toda la energía del aire? Si esto fuera posible quiere decir que el aire, una vez que pasa a través de las aspas se quedaría totalmente inmóvil. Ya la intuición nos hace pensar que algo falla. La explicación es que no se puede quedar completamente quieto ya que tiene que dejar espacio para el siguiente volumen de aire.

    En la realidad lo que sucede es algo como lo de la siguiente imagen.

    expansión aire

    Esta imagen esta tomada de la magnífica página http://www.windpower.org/en/ de la Asociación Danesa de la Industria del Viento. Podemos ver que el aire que llega por la derecha V1, al pasar por la turbina y perder velocidad hasta llegar a V2 lo que hace es ocupar más espacio, no es que se expanda sino que se va acumulando más masa de aire por ir más despacio. Si ocupara el mismo volumen a la derecha y a la izquierda quiere decir que las dos masas van a la misma velocidad y por tanto no hemos aprovechado ninguna energía para mover las aspas.

    El límite teórico lo definió el físico alemán Albert Betz en 1919 en su libro "la energía del viento" en donde demostraba que el máximo aprovechamiento teórico es del 59%. A esta ley se la conoce por su nombre, la ley de Betz.

     

     

  • Cápsula eyectable individual B-58 (15/12/2013)

    Ayer contábamos cómo en el F-111 se solventó el problema de escapar de un avión a mach +2 y poder contarlo mediante la eyección de la cabina completa. En el B-58, otro avión capaz de volar dos veces la velocidad del sonido, se soluciono llegando a un híbrido entre el asiento eyectable y la cabina. Crearon la cápsula individual eyectable.

    La idea era que cuando se iniciaba la secuencia de eyección una protección rígida se desplegaba delante del tripulante envolviéndolo completamente.

    B-58 capsule

    Imagen wikipedia.

    La ventanita es eso, una ventana que permitía continuar pilotando el avión si fuera necesario aunque de manera limitada ya que tenía pocos mandos dentro de la cápsula.

    B-58 capsule diagram

    Imagen Wikipedia.

    Aquí se puede apreciar sin desplegar.

    Al igual que en el caso de la cabina del F-111 esta cápsula servía como bote salvavidas y contenía equipo de supervivencia.

    En este vídeo se muestra una prueba de eyección durante su desarrollo.

     

  • Cabina eyectable F-111 (14/12/2013)

    Hoy en día en los aviones de combate, cuando hace falta abandonar la nave, la tripulación usa sus asientos eyectables que están equipadas con cohetes y paracaídas. Sin embargo al comienzo del desarrollo de los cazas a reacción, cuando llegaron a superar la velocidad del sonido, se pensó que era demasiado peligroso e idearon otros sistemas.

    En el proyecto del F-111, que comenzó a finales de los años 50 cuando se quería hacer un avión polivalente capaz de volar a +2 mach tanto para la marina como para el ejército del aire, la solución que se encontró para el problema de abandonar la nave a alta velocidad y altitud fue una innovadora idea que no se ha vuelto a poner en práctica en ningún otro avión producido en serie, aunque sí en prototipos, en vez de lanzar a cada piloto se lanzaría la cabina completa.

    Las ventajas eran obvias, esta idea permitía garantizar la seguridad de la tripulación al estar protegida por parte del fuselaje manteniendo las mismas condiciones y además, en caso de caer al mar, daba mucho mayor margen de supervivencia ya que flotaba haciendo las veces de bote salvavidas.

    Las desventajas también son evidentes, añade complejidad al sistema de evacuación y peso.

    La secuencia de eyección era similar que en el caso de los asientos. Al accionar el sistema unos cohetes separaban la cabina del resto del avión, a los 0,15 segundos se despliega el paracaídas. También se hinchaban los airbag de la parte inferior que se desinflaban de manera controlada al impactar con el terreno para atenuar el golpe. Para el caso de amerizar contaba con flotadores en al parte inferior y también con unos en la parte superior para evitar que volcara. El paracaídas se soltaba al contactar con tierra para evitar que arrastrara a la cápsula.

    En este vídeo de la NASA se pueden ver distintas pruebas para el desarrollo de la cápsula.

     

     

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