Avances en la fusión nuclear

La fusión nuclear se considera una de las fuentes de energía del futuro. En proyectos como el  ITER (el tercero más caro de la historia) están trabajando en ello para que sea una realidad, utilizando un reactor Tokamak. Este tipo de reactores y el plasma que se usa en ellos presentan una serie de problemas de control. Ahora un equipo de investigadores de la UPV/EHU liderado por la ingeniera electrónica Goretti Sevillano ofrece nuevas soluciones.

Sevillano detalla su funcionamiento: “Los materiales utilizados en la fusión deben tener unas características concretas, para lo que hay que convertirlos en plasma. A su vez, el plasma debe estar restringido a un espacio reducido, para poder generar la reacción y aprovechar la energía.
El campo magnético crea unas líneas que hacen de muro, sujetando el plasma al espacio que le corresponde. Pero el plasma y el propio dispositivo tienen varios problemas pendientes de solución, y Sevillano ha trabajado con algunos de estos.

“Para desarrollar Tokamak, se deben controlar numerosos parámetros del plasma, así como el voltaje, la intensidad… Hasta que no se controle todo esto, estas máquinas no podrán ser utilizadas para producir energía comercializable”, explica la investigadora, que ha integrado un código denominado ASTRA en el software Matlab. ASTRA se utiliza con asiduidad para simular el comportamiento de los reactores Tokamak, y la integración de dicho código en Matlab facilitaría el desarrollo de controladores adecuados para estos dispositivos.


En palabras de Sevillano, en este trabajo de investigación se ha hecho una sola rama de lo que sería todo un árbol. “Lo que yo he hecho no es más que un paso para hacer más cosas. El objetivo de todos estos cometidos es diseñar una máquina capaz de generar energía comercializable, dentro del proyecto ITER”, explica. Es un cometido a largo plazo: llevan 50 años trabajando en la fusión nuclear, y calculan que obtendrán frutos hacia el 2050.

Se considera que con la fusión nuclear se obtendría más energía que con la fisión, en la que se basan las centrales nucleares actuales. En una fisión, se produce una fractura del núcleo de un átomo en las que hay riesgo de explosión, pero en la fusión dos átomos ligeros se unen por lo que no hay riesgo y  nunca ocurriría nada parecido a lo de Chernóbil o Fukushima. Además, los residuos generados de la fisión tienen una vida muy larga, y son radioactivos; en la fusión, no. Asimismo, los combustibles son más accesibles. En la fisión se aplica uranio o plutonio, y su acceso no está tan extendido; en la fusión se aplica helio o tritio, los cuales se pueden obtener más facilmente”.

Jurassic Park una fantasía irrealizable.

Un estudio revela que "resucitar" a los dinosaurios como en Parque Jurásico no sería posible. Hemos llegado varios millones de años tarde para poder crear nuestro parque Jurásico. El material genético no logra soportar el paso de más de 6,8 millones de años.

En Sídney, los científicos australianos descubrieron que el ADN solo permanece como máximo 6,8 millones de años, esto hace totalmente improbable que podamos extraer el material genético de los dinosaurios, ya que estos desaparecieron hace 65 millones de años. Algunos científicos suelen coincidir en torno a dos hipótesis que podrían explicar la extinción del Cretácico: un impacto extraterrestre, por ejemplo un asteroide o un cometa, o un período de gran actividad volcánica. Cualquiera de los dos escenarios habría ahogado los cielos con restos que privaron a la Tierra de la energía del sol, impidiendo la fotosíntesis y extendiendo la destrucción arriba y abajo de la cadena alimenticia. Una vez que se asentó el polvo, los gases de efecto invernadero bloqueados en la atmósfera habrían provocado que se disparara la temperatura, un repentino cambio climático acabó con mucho de la vida que logró sobrevivir a la prolongada oscuridad. Los científicos todavía no han encontrado una respuesta. Quien lo consiga deberá explicar por qué murieron estos animales, mientras que la mayoría de los mamíferos, tortugas, cocodrilos, salamandras y ranas sobrevivieron. Las aves se libraron. Al igual que las serpientes, bivalvos y los erizos y estrellas de mar. Incluso las plantas resistentes capaces de soportar climas extremos les fue bien.

Uno de los científicos que participo en esta investigación, Mike Bunce, dijo que habíamos estado permanentemente afligidos por el mito creado por Steven Spielberg en su película “Jurassic Park” desde principios de 1990. La película de Spielberg avivó la creencia de que el ADN de los dinosaurios se podía extraer de mosquitos preservados durante millones de años en el ámbar (piedra preciosa hecha de resina vegetal fosilizada) y reconstruir así los cromosomas para reproducir a los grandes reptiles de la era mesozoica. Cierto es, que unos investigadores paleontólogos encontraron centenares de piedras ámbar con restos fósiles de distintos insectos de hace 20 millones de años. Por otra parte, existen otras dificultades para extraer el ADN de insectos conservados en ámbar. Por una parte, los insectos tienden a desintegrarse por su estado de descomposición y el ADN suele estar contaminado e incompleto.

Para conocer la viabilidad del experimento, Bunce y su colega Morten Allentoft decidieron estudiar el periodo de supervivencia del ADN a partir de los restos de 158 Moas, unas aves gigantes neozelandesas extinguidas hace 500 años por el hombre. Los investigadores descubrieron que el total del ADN de los restos de los Moa se redujeron a la mitad en un período de 521 años.

Con estas investigaciones, los científicos hallaron que el ADN sobrevive en fragmentos óseos durante 6,8 millones de años si se conservan a una temperatura de cinco grados bajo cero, lo que hace inviable resucitar a los dinosaurios.

Al mismo tiempo, el científico australiano acotó que es probable que se pueda extraer una pequeña cantidad significativa de ADN de restos de alrededor de un millón de años de antigüedad conservados en ambientes gélidos y "hacer algo con ellos".

Belén Troyano Gallegos.

Las bombillas LED en el hogar.

Las bombillas LED son conocidas sobre todo por los pilotos que se quedan encendidos en casi todos los aparatos electrónicos.

Nick Holonyak considerado "el padre del diodo emisor de luz (LED)", ( hay que mencionar las anteriores  investigaciones del ruso Lósev), creía que su invento reemplazaría a las bombillas incandescentes, y es lo que está empezando a ocurrir y los LED se están convirtiendo en la mejor alternativa a las bombillas incandescentes.

Hoy en día estos aparatos se están utilizando en las pantallas de ordenadores, televisiones, luces de coches...., pero se quieren utilizar para la iluminación del hogar, así se ahorraría mucho más.

Un análisis realizado por el Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), un centro especializado del Departamento de Energía de Estados Unidos, comparó las bombillas LED, las de hilo incandescente y la fluorescente. Las mejores son las fluorescentes y las LED, lo que produce que  reduzcamos el impacto medioambiental de tres a diez veces. Pero estas últimas aunque tienen un menor consumo tienen un pequeño problema, que es su gran coste de producción.

¿Por qué ese enorme gasto para algo tan pequeño?

Es debido a la generación de residuos peligrosos producidos por materiales con los que se fabrican como el Ácido Sulfúrico y el gran coste energético de obtención de materiales, sobre todo del aluminio.

¿Podrán hacer algo para reducir ese gasto?

Los expertos consideran que con investigación y esfuerzo podrán mejorar el rendimiento de los LED reduciendo la cantidad de calor producido y la cantidad de aluminio que será utilizado.

Según el estudio de la PNNL (Pacific Northwest National Laboratory), dicen que este avance hará que los LED sean las bombillas más ecológicas de todas y en tan solo 5 años, es decir, que en 2017 las bombillas LED tendrán un 50% menos de impacto ambiental que las actuales y un 70% menos que las fluorescentes.

¿Y cuáles son las ventajas que las hacen tan importantes?

Pues son las siguientes:

-Su gran calidad de iluminación.

-Su duración, puede pasar entre 10-20 años sin cambiar una bombilla.

-80% menos en gasto eléctrico.

-Y su encendido instantáneo.

La fibra de carbono

El componente principal es el carbono, es una fibra sintética constituida por finos filamentos de entre 5–10 μm (5-10 x 10^6 m). Estas fibras están estructuradas en forma de hebra.

La fibra de carbono se desarrolló principalmente para la industria espacial, pero con la bajada de su precio se extendió a numerosos campos. Varios de los campos en donde ha tenido una mayor repercusión ha sido en el deporte y en la aviación, debido ha sus grandes propiedades, por ejemplo: es de los materiales más resistentes que hay y es mucho mas ligero que el acero, lo que le hace un material muy importante, conduce la electricidad y una gran capacidad de aislamiento térmico.

La fibra de carbono ha revolucionado el mundo de la Formula 1, ya que por su resistencia y ligereza se puedan fabricar coches igual de resistentes incluso más y mucho más ligeros, lo que les proporciona que consigan una velocidad punta mayor que antes.

Al igual en la aviación han conseguido por ejemplo que en los aviones comerciales se haya reducido el 50% del peso gracias a la fibra de carbono.

Dentro de unos pocos años este material  se encontrará en las casas, coches y en numerosos utensilios de uso cotidiano.

Nacen los primeros clones de ratones

 
  Es en  la universidad de Kioto que nacieron los primeros ratones de óvulos desarrollados en laboratorio (clones).A partir de células madre de ratonas y aplicando un proceso complicado lograron bebés ratones perfectamente sanos.
    El primer paso y seguramente el mas importante fue la transformación de células madre en unas similares a los óvulos. Y luego consiguieron que se alteren a verdaderos óvulos listos para la fecundación. El siguiente paso fue justamente la fecundación de esos óvulos por espermatozoides. El extraordinario resultado ha sido la primera ventrada clonada de roedores.
     Existe un problema ético con la clonación de los seres humanos, pero en los animales se está estudiando utilizarlo en animales que estén en peligro de extinción

En la foto los clones y la "madre" 

Grafeno el material del futuro

El grafeno es un alótropo del carbono formado por átomos de carbono y enlaces covalentes.

En 2010 se le otorgó a dos físicos Rusos  Andre Geim y  Konstantin Novoselov el Premio Nobel de Física, por sus descubrimientos acerca del material.

Un equipo de investigadores noruegos ha conseguido por primera vez  desarrollar un método de producción de semiconductores a partir de grafeno, este tiene propiedades sorprendentes, como el hecho de ser el material más fuerte del mundo.

El resultado es un material híbrido con un  grosor de tan solo un micrómetro, que actúa como un semiconductor. Si comparamos este material con el silicio (material que se usa en la fabricación de chips para transistores, pilas solares y una gran variedad de circuitos electrónicos), sería  el silicio varios cientos de veces más grueso.

El grafeno conduce la electricidad y el calor de manera muy eficiente y, quizá lo que es lo más importante, tiene un coste de producción muy bajo, estas condiciones hace que se pueda pensar en sustituir el silicio por dicho material en la fabricación de semiconductores y hacer componentes más baratos y eficientes que los de la actualidad.

Se cree que entre muchas  aplicaciones, el grafeno se podría utilizar para fabricar transistores súper pequeños (de solo un átomo de grosor y 10 átomos de ancho); así como sistemas de almacenamiento energéticos altamente eficientes, baterías de coches electricos…

Cada día se obtienen nuevos datos sobre la investigación de grafeno, así que aquí estaremos contándoos desde aquí las novedades sobre este material tan innovador.

Avances en tecnología aplicada al deporte.

Muchos entrenadores y deportistas indagan en los adelantos tecnológicos para superar sus marcas y así ganar medallas y nuevos récords.

Los entrenadores han recurrido a la ciencia para mejorar el rendimiento de sus atletas. Por ejemplo, la gran variedad de zapatillas que se venden en las tiendas deportivas. Estos calzados son la consecuencia de estudios en diseño y en el desarrollo de la tecnología en materiales. Gracias a estos estudios podemos hacer zapatos que se adapten a cada pie y también a cada deporte.

Pero no solo se aplica tecnología para los zapatos, también se aplica tecnología de la NASA para fabricar trajes para competiciones de natación. Utilizan una tela con la capacidad de repeler el agua y lograr una compresión del cuerpo que evita la vibración de la piel y la oscilación muscular. Gracias a ello el nadador obtiene una silueta hidrodinámica y así reduce la resistencia que ofrece el agua al deslizamiento. 

Belén Troyano Gallegos.