LA LUZ PODRÍA PREVENIR LOS INFARTOS, SEGÚN CIENTÍFICOS

La exposición a la luz intensa podría prevenir infartos o tratar a personas con ese padecimiento, según los resultados iniciales de un estudio.
Investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Colorado, Estados Unidos, descubrieron que la exposición a la luz activa una proteína llamada Período 2 (Per2), que desempeña un papel clave cuando una persona se encuentra infartada porque interviene en el cambio metabólico de grasa a glucosa.
Cuando ocurre un ataque cardíaco el corazón no recibe suficiente oxígeno porque se bloquea el flujo sanguíneo, explicaron científicos en la revista Nature Medicine.
Para obtener energía, el corazón reemplaza su combustible usual, la grasa por glucosa, pero si no se produce esa conversión las células mueren y el corazón queda dañado.
Durante un ensayo realizado con ratones, los científicos observaron que con la luz intensa se produjo la necesaria transformación de grasa a glucosa lo que dañó menos el músculo cardíaco.
Según los expertos, este hallazgo se basa en el ritmo circadiano asociado a la luz y la oscuridad.
El ritmo circadiano se encuentra regulado por proteínas que ocurren en varios órganos, entre los que se encuentra el corazón. Aún los científicos desconocen como la proteína mejora la eficiencia de la conversión de grasa en glucosa y desconocen si la luz intensa puede tener el mismo efecto en humanos que en ratones.

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FÍSICOS CREAN UNA NUEVA FUENTE DE LUZ: EL SÚPER FOTÓN

Físicos de la Universidad de Bonn han desarrollado una fuente completamente nueva de luz, una especie de súper fotón que, hasta hace poco, se consideraba imposible. Ahora, los científicos han demostrado no solo que es real, sino que, además, podría tener importantes aplicaciones, como la creación de chips para conseguir ordenadores personales más potentes. La investigación se publica esta semana en la revista Nature.
Los científicos consiguieron el súper fotón a partir de lo que se llama un condensado de Bose-Einstein, el estado de agregación de la materia que se produce en ciertos materiales a muy bajas temperaturas. Los investigadores ya sabían que enfriando átomos de rubidio, por ejemplo, estos se concentran en un espacio muy pequeño, y se vuelven compactos, casi indistinguibles. En este estado, se comportan como una súper partícula gigante. Hasta aquí no hay nada de particular.
La novedad es que los investigadores hicieron el mismo trabajo sustituyendo el rubidio por fotones o partículas de luz, algo que nunca se había conseguido. La idea era prometedora, pero tenía un problema fundamental: los fotones, cuando se enfrían, desaparecen. Hasta hace tan solo cinco meses, parecía imposible enfriar la luz de esa forma. Sin embargo, los científicos alemanes lo consiguieron gracias a una complicada técnica de espejos o superficies reflectantes donde disolvieron moléculas de pigmento y donde los fotones chocaban periódicamente. Esto permitió que los fotones asumieran la temperatura del fluido sin perderse en el proceso.
Este super fotón es una fuente completamente nueva de luz parecida al láser, aunque tiene la ventaja de que puede producir luz en una onda muy corta, como los rayos X. Esto sería muy útil para la producción de chips de alto rendimiento que permitirían crear ordenadores personales más potentes. El proceso también podría ser útil en otras aplicaciones como la espectroscopia o la energía fotovoltaica.

TELETRANSPORTAN INFORMACIÓN ENTRE DOS ÁTOMOS SEPARADOS POR 16 KILÓMETROS

La teletransportación cuántica ha alcanzado un nuevo hito. Científicos de las universidades de Ciencia y Tecnología de China y de la de Tsinghua en Pekín han logrado teletransportar información entre dos fotones situados a una distancia de 16 kilómetros uno del otro. Entre ambos no había otra cosa que espacio libre, a diferencia de experimentos anteriores en los que se cubrieron distancias menores utilizando canales de fibra óptica. Este logro, publicado en la revista Nature Photonics, tiene el potencial de permitirnos algún día, por ejemplo, establecer un enlace “instantáneo” entre la Tierra y los astronautas en órbita.
A pesar de lo que su nombre puede hacernos creer, la “ teletransportación cuántica” es un fenómeno bastante diferente a lo que se sugieren en las películas de ciencia ficción. En el mundo real, la teletransportación cuántica no es otra cosa que un conjunto de dos partículas -fotones, por ejemplo- entrelazadas de forma que puedan mantener asociados sus estados cuánticos. Cuando las partículas implicadas en el experimento se separan una de otra, este entrelazamiento garantiza que cuando el estado de una de ellas cambie, el de la otra también lo hará, permitiendo la teletransportación de información cuántica.
Una forma simple de comprender este fenómeno -la física cuántica nunca es fácil de explicar con un ejemplo- es pensar en ambas partículas como si fuesen piedras de colores. Imaginemos que tenemos una piedra de color rojo y otra de color azul. Sin mirarlas, las envolvemos en un papel oscuro, nos quedamos con uno de los paquetes y enviamos otro a varios kilómetros de distancia. Tradicionalmente, si quisiésemos saber el color de la piedra que hemos enviado lejos necesitaríamos algún sistema de comunicaciones que -como mínimo- demoraría en enviarnos esa información un tiempo igual al que tarda la luz en recorrer esa distancia. Sin embargo, si nos limitamos a quitar el papel que cubre nuestra piedra, automática e instantáneamente sabremos de que color es la otra. Algo similar es lo que ocurre con los estados cuánticos de las partículas entrelazadas.
A través del espacio vacío
Hasta ahora, este efecto había sido posible solo entre partículas separadas por algunos cientos de metros, y mediando entre ambas un “canal” de fibra óptica por el que viajaban los fotones a fin de preservar su estado cuántico. En este experimento, los investigadores entrelazaron dos fotones y enviaron a uno de ellos a una distancia de 10 millas (16 kilómetros) a través del espacio vacío, y fueron capaces de comprobar que el fotón distante aún era capaz de responder a los cambios en el estado del otro fotón. Este fenómeno pudo ser comprobado en el 89% de las veces que se repitió la experiencia, un valor que alcanza para -protocolo de corrección de errores mediante- transmitir información fidedigna a esa distancia y de manera instantánea. ¿Quiere decir esto que estamos más cerca de un sistema de transportación a lo “Star Trek”? Ni remotamente. En esa serie, lo que se hace es teletransportar materia de un sitio a otro, de forma instantánea. El experimento que han llevado a cabo estos científicos, en cambio, simplemente demuestra que es posible mantener el entrelazamiento cuántico entre partículas separadas por poco más de una decena de kilómetros sin necesidad de tender un “cable” entre ambas. Nada más, ni nada menos.

NUEVO MATERIAL QUE PUEDE SUSTITUIR AL GRAFENO

Todos hemos oído hablar del grafeno, esa milagrosa costra de solo un átomo de grosor fabricada a partir del carbono. Pero parece que ahora ha llegado el turno del siliceno, un nuevo material destinado a revolucionar el mercado de los microcomponentes. El siliceno presenta una estructura sólida, obtenida a partir de átomos de silicio, posee la misma estructura de panel de abeja propia del grafeno gracias a la inclusión de una capa extra de plata o cerámica. A pesar de que se conoce desde 2007, los científicos aún buscan un proceso industrial para producirlo masivamente. Si lo encuentran, y seguramente lo harán, podría reemplazar al grafeno.
Hasta no hace mucho se creía que el futuro de los componentes microelectrónicos estaba en manos de un material casi milagroso, llamado grafeno. El grafeno es, esencialmente, una lámina extremadamente delgada (tanto, que sólo tiene un átomo de grosor) de carbono. Esta estructura laminar conforma una red cristalina en la que los átomos de carbono se distribuyen en los vértices de una serie interminable de hexágonos, en una disposición que recuerda a la forma de los panales de las abejas. Tan particulares características le otorgan una serie de cualidades que lo convierten en un material único. O al menos, eso ocurría hasta hace poco.
Con átomos de silicio
En 2007, Lok Lew Yan Voon y Gian Guzmán-Verri, ambos de la Wright State University en Dayton (Ohio), se propusieron buscar la forma de crear un material similar al grafeno pero que emplease como “ladrillos” básicos átomos de silicio. La idea era muy buena, ya que este material -al que por analogía con el otro se denominó siliceno- sería compatible con los componentes electrónicos de los chips actuales, construidos también con silicio. Pero había un problema: el silicio, por si solo, es incapaz de formar este tipo de estructura, ya que no posee de forma natural el tipo de enlaces necesarios para emular al grafeno.
Como ocurre en estos casos, varios equipos pertenecientes a diferentes instituciones comenzaron a trabajar para superar esta dificultad. El primer trocito de siliceno, según explica Antoine Fleurence, un investigador del Japan Advanced Institute of Science and Technology en Ishikawa que lideró el equipo que lo construyó, se consiguió depositando los átomos de silicio sobre una superficie de material cerámico que hacia las veces de soporte. Observando la pequeña lámina por medio de rayos X comprobaron que tenía la misma estructura hexagonal presente en el grafeno.
Fleurence no era el único que iba detrás del siliceno. En la Universidad de Provence en Marsella, el frances Guy Le Lay también se encuentra muy cerca de lograrlo. Le Lay no ha conseguido desarrollar láminas delgadas de siliceno, pero puede crear barras sólidas de ese material, que muestran la estructura interna hexagonal buscada. Así las cosas, parece que la colaboración entre estos dos equipos podría por fin proporcionar siliceno en grandes cantidades. Uno de los secretos del éxito puede ser utilizar plata en reemplazo de la cerámica.
La estrella del momento
El siliceno se está convirtiendo en la estrella del momento, algo que era de esperar por sus características especiales. Según ha explicado La Ley en el último congreso de la American Physical Society, el nuevo material no sólo posee una estructura similar al grafeno sino que también comparte buena parte de sus propiedades electrónicas. Mediante técnicas espectroscópicas se ha demostrado que el siliceno posee una estructura de bandas electrónicas similares a las que, en el grafeno, permiten a los electrones moverse velozmente por su interior.
Recién estamos dando los primeros pasos en el desarrollo del siliceno. Pero los experimentos realizados hasta ahora demuestran que puede reunir en un mismo material las características del grafeno con la compatibilidad de los componentes semiconductores actuales. Si se logra poner a punto un proceso industrial adecuado para producir siliceno en grandes cantidades y a un coste bajo, seguramente reemplazará al grafeno en buena parte de sus aplicaciones.
ABC.es

NUEVO ESTADO DE LA MATERIA EN SUPERCONDUCTORES

Hace unos 20 años que los científicos encontraron un inexplicable vacío en la estructura electrónica de ciertos supeconductores de alta temperatura. Ahora, una nueva investigación realizada por un equipo liderado por el físico Zhi-Xun Shen podría haber descubierto las razones de este misterio: la brecha podría evidenciar la existencia de un nuevo estado de la materia. El descubrimiento podría servir para conseguir materiales que presenten superconductividad a temperatura ambiente, algo que seguramente cambiaría nuestras vidas.
Es posible que uno de los misterios más antiguos que poseen los materiales superconductores haya sido resuelto. Desde hace unos 20 años que los científicos saben que, a determinadas temperaturas, los materiales superconductores presentan un vacío inexplicable en sus estructuras electrónicas. Este fenómeno podría ser explicado por la presencia de un nuevo estado -previamente desconocido- de la materia. O al menos, esta conclusión es a la que ha llegado un equipo de científicos liderado por el físico Zhi-Xun Shen, del Instituto de Stanford para la Ciencia de los materiales y energía (SIMES), que es una empresa conjunta del Departamento de energía (DOE) SLAC National Accelerator Laboratory y la Universidad de Stanford.
Zhi-Xun Shen está convencido que este trabajo proporciona la más fuerte evidencia encontrada hasta la fecha de la existencia de un nuevo estado de la materia. Además, la investigación podría brindar las claves necesarias para lograr materiales superconductores capaces de funcionar a temperatura ambiente.
Los supeconductores no presentan resistencia al paso de la energía eléctrica, permitiendo la construcción de electroimanes extremadamente potentes, como los utilizados en trenes de levitación magnética o aceleradores de partículas como el LHC. Sin embargo, estos materiales solo mantienen sus propiedades a temperaturas muy bajas, a menudo cercanas al cero absoluto. Los detalles del trabajo de Zhi-Xun Shen fueron publicados en el número 25 de marzo de la revista Science, y en él se destaca que uno de los obstáculos más importante que impiden el desarrollo de superconductores a altas temperaturas es el hecho de que aún los que poseen esa propiedad a temperaturas bastante mayores que cero absoluto deben ser refrigerados a mitad de camino a 0 grados Kelvin antes de que funcionen. Conseguir que un material presente superconductividad a temperatura ambiente sin necesidad de este enfriamiento previo hiciera posible la distribución de electricidad sin pérdidas y muchos otros adelantos que, en conjunto, cambiarían nuestras vidas.

7 MATERIALES QUE COMPONDRÁN LAS BATERÍAS DEL FUTURO

Hidrógeno, papel, luz solar… la comunidad científica lo está intentando todo para mejorar los sistemas de carga actuales.
A partir del momento en el que los dispositivos móviles adoptaron la etiqueta de “inteligente”, sus dueños comenzaron a gozar de unas capacidades de computación y conectividad que con los antiguos terminales eran inimaginables. Pero al mismo tiempo, tanto la comunidad de usuarios como los fabricantes se han dado de bruces con el persistente problema de la duración de la carga en las baterías. Si hace unos años un teléfono podía utilizarse para realizar llamadas y enviar mensajes durante días sin necesidad de enchufarlo a la red eléctrica, ahora lo más común es que la resolución de las pantallas, las tecnología 3G/4G y demás avances tecnológicos agoten las pilas en cuestión de un sólo día.
Esto no significa que los científicos se resignen y acepten la situación, ni mucho menos. En Silicon News recogemos algunas de las investigaciones más curiosas en materia de baterías:
1. Hidrógeno. Uno de los proyectos que más publicidad está recibiendo tiene el sello de Apple y consiste en alimentar los iPhone (y los ordenadores portátiles de la manzana mordida) con células combustibles de hidrógeno. Todavía en forma de documento pendiente de aprobación por la Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos, el sistema concibe una pieza que dura semanas sin necesidad de recarga gracias a la conversión de hidrógeno y oxígeno en energía hidroeléctrica. Este tipo de tecnología no es del todo novedosa ya que está siendo utilizada como fuente energética para vehículos, pero es la primera vez que se diseña su implementación en máquinas de dimensiones reducidas. Además de mejorar la durabilidad, las baterías de hidrógeno permitirían desechar sustancias tóxicas, serían más respetuosas con la naturaleza y adelgazarían los gadgets en cuestión.
2. Luz solar. Vinculado con el objetivo de sostenibilidad, un equipo de la Universidad de Cambridge está colaborando con la empresa Ignis Innovation en la producción de electricidad mediante la luz del sol. Hasta ahí nada llamativo. Pero es que su intención es aprovechar la superficie de las pantallas OLED para alojar un sistema de generación de energía fotovoltaico e “híbrido”, basado tanto en los rayos que recibe el dispositivo como en la propia luminosidad que desprende el panel. Y, en resumen, convertir en fortaleza la desventaja de las grandes pantallas en cuanto a consumo. Se calcula que actualmente el 64% de la luz generada por una pantalla de diodos orgánicos se escapa por los bordes de la misma y no puede ser utilizada para la visualización de imágenes. En cambio, el prototipo alternativo coloca una membrana de film de silicio que genera electricidad y la transfiere a la batería, alargando los tiempos entre recargas.
3. Silicio. El silicio es clave en otra investigación comandada por los científicos estadounidenses de la Universidad de Northwestern. Éstos de momento han logrado multiplicar por diez la capacidad y la velocidad de la recarga de las baterías de litio perforando las hojas de grafeno con agujeros microscópicos y permitiendo que los iones tomen un atajo a la hora de desplazarse. Y sobre todo, se han dedicado a sobrepoblar la zona comprendida entre estas hojas con grupos de silicio en lugar de carbono porque este material es hasta 24 veces más eficiente. ¿La consecuencia inmediata? Tiempos de recarga de unos 15 minutos durante los primeros 1.500 ciclos. A partir de ahí la mejora perdería 5 veces su eficacia, aunque la última palabra en materia de nanotecnología todavía no está dicha.
4. Papel. Otro conjunto americano, esta vez del Instituto Politécnico Rensselaer, en Nueva York, ha desarrollado una estructura molecular para almacenaje de energía que está compuesta de celulosa en un 90%. El 10% restante la conforman nanotubos de carbono que asumen el papel de electrodos y permiten conducir la corriente. En apariencia es una batería ultraligera, delgada y completamente flexible que se puede enrollar, doblar o cortar sin perder su capacidad generadora. O, en otras palabras, es un dispositivo que se ve, se siente y pesa como el papel. También se puede montar en forma de pila de páginas o folios para aumentar su potencia y es capaz de soportar temperaturas extremadamente altas y bajas: entre los 150 y los menos 38 grados centígrados.
5. Mioinositol. Obtenible a partir de recursos orgánicos, como el maíz, el mioinositol es un material que no necesita recurrir a disolventes tóxicos durante su fabricación y que se utiliza en el compuesto electroquímico activo Li2C6O6. Esta sal producida mediante química verde posee buena estabilidad térmica y una capacidad de almacenamiento reversible de unos 580 mAh/g para una densidad de 1300 Wh/kg de material activo. Y está siendo foco de estudio en la francesa Universidad de Picardía Julio Verne como posibilidad plausible para introducir materia orgánica procedente de la biomasa en la fabricación de electrodos.
6. Virus. En la Universidad de Maryland ha ido un pasito más allá y han reconducido las propiedades del virus del mosaico del tabaco o TMV, que por lo normal infecta plantas manchando sus hojas, para labores más positivas. Concretamente lo han introducido dentro de las células de litio de las baterías convencionales con el objetivo de incrementar su superficie y así estirar su promesa de vida unas diez veces o hasta el mes entero de duración. Dado que el agente infeccioso muere durante el proceso, no existe ninguna posibilidad de contaminación vírica posterior ni riesgo para la salud del usuario.
7. Refresco de cola. Por último pero no menos llamativo, la diseñadora china Daizi Zheng ha ideado un teléfono que funciona con el batiburrillo de azúcar, café y caramelo que son las bebidas de cola. El primero de los tres elementos es el que permite ejecutarse a su batería biológica, mientras las enzimas actúan como catalizador para convertir rápidamente el refresco en “carburante”. Al parecer este invento tiene potencial suficiente como para durar tres o cuatro veces más con una sola carga que las baterías de hoy en día, con la ventaja de que es totalmente biodegradable.
Siliconnews.es

GENERADOR SOLAR CON 72% DE EFICIENCIA

La compañía de Israel  Zenith Solar ha roto todos los records con su generador de energía solar de tercera generación, el Solar Z20, que combina calor y energía para crear alcanzar un increíble 72% de eficiencia en la conversión de energía.
De acuerdo a Ezri Tarazi, líder de Tarazi Studio, el generador ha alcanzado estos niveles de eficiencia al usar espejos ópticos semiparabólicos que capturan la energía solar.
La diferencia entre los generadores de 3ra y 2da generación es que la última incorpora el aprovechamiento del calor, con un sistema termal y uno de concentración fotovoltaica. Con esto se genera electricidad al mismo tiempo que agua caliente.
Actualmente ya hay generadores de estos instalados, dando agua caliente y electricidad a una comunidad local y vendiendo energía a la compañía eléctrica de Israel.

CIENTÍFICOS DESARROLLAN PANEL SOLAR QUE FUNCIONA EN LA OSCURIDAD

Científicos del Lawrence Berkeley National Laboratory han desarrollado celdas solares que funcionan aún de noche y que tienen un precio accesible
En un invento que podría revolucionar a corto plazo la generación de energía alternativa a través del sol, un grupo de investigadores del Lawrence Berkeley National Laboratory anunció la creación de paneles solares que cargan energía aún en la oscuridad. La relevancia de este invento resulta evidente ya que permitiría eficientar radicalmente la creación de energía aprovechable a través del sol.
Actualmente uno de los grandes problemas de la energía solar es que depende de las horas de sol a las que estén expuestos los paneles. Esto quiere decir que en latitudes del norte, donde existen temporadas en las que el sol escasea, a veces resulta poco rentable la instalación de una infraestructura. Lo mismo sucede en días nublados y en promedio la mitad del tiempo no estarás produciendo energía por medio de esta vía.
Pero estas nuevas celdas solares permitirán la generación de energía aun durante la noche ya que están diseñadas para aprovechar casi la totalidad del espectro del sol, incluso cuando este no es visible en un lugar durante la noche. Pero el otro aspecto fundamental para considerar esta invención como algo energéticamente esperanzador es el hecho de que su costo será bastante accesible lo cual permitirá que su aprovechamiento se popularize y en este sentido es un real candidato a mejorar las expectativas frente a las energías alternativas con miras a emanciparnos de nuestra histórica dependencia de los hidrocarburos.

TELA INVISIBLE QUE CONDUCE ELECTRICIDAD

Este material podría reemplazar a otros conductores de electricidad escasos y costosos.

Investigadores de la Universidad de Exeter están fabricando un material conductor de energía que podría revolucionar la tecnología de las pantallas táctiles y los paneles solares, en el proceso usan elementos tan pequeños que son invisibles al ojo humano.
El material se llama GraphExeter y es creado en salas donde el aire es purificado cada 6 segundos. Es colocado sobre grafeno, una lámina plana de carbono con un grosor de un solo átomo y que, gracias a sus propiedades singulares, ha tenido una amplia gama de aplicaciones.
En el futuro este material podría ser usado por todo el mundo y reemplazar a otros conductores de electricidad escasos y costosos.
Académicos y empresarios tienen los ojos puestos en el trabajo de estos científicos, ya que este material invisible podría ser rociado sobre cualquier superficie generando telas, espejos o ventanas inteligentes que realmente podrían cambiar nuestras vidas.

LA LUZ PODRÍA PREVENIR LOS INFARTOS, SEGÚN CIENTÍFICOS

La exposición a la luz intensa podría prevenir infartos o tratar a personas con ese padecimiento, según los resultados iniciales de un estudio.
Investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Colorado, Estados Unidos, descubrieron que la exposición a la luz activa una proteína llamada Período 2 (Per2), que desempeña un papel clave cuando una persona se encuentra infartada porque interviene en el cambio metabólico de grasa a glucosa.
Cuando ocurre un ataque cardíaco el corazón no recibe suficiente oxígeno porque se bloquea el flujo sanguíneo, explicaron científicos en la revista Nature Medicine.
Para obtener energía, el corazón reemplaza su combustible usual, la grasa por glucosa, pero si no se produce esa conversión las células mueren y el corazón queda dañado.
Durante un ensayo realizado con ratones, los científicos observaron que con la luz intensa se produjo la necesaria transformación de grasa a glucosa lo que dañó menos el músculo cardíaco.
Según los expertos, este hallazgo se basa en el ritmo circadiano asociado a la luz y la oscuridad.
El ritmo circadiano se encuentra regulado por proteínas que ocurren en varios órganos, entre los que se encuentra el corazón. Aún los científicos desconocen como la proteína mejora la eficiencia de la conversión de grasa en glucosa y desconocen si la luz intensa puede tener el mismo efecto en humanos que en ratones.