Showing posts with label Descubrimiento. Show all posts
Showing posts with label Descubrimiento. Show all posts

Wednesday, October 8, 2008

Una cámara que ve como el ojo humano

Científicos estadounidenses han desarrollado el prototipo de una cámara que, por su campo de visión, es extremadamente similar al ojo humano y podría revolucionar la técnica de la fotografía. El prototipo tiene aproximadamente el tamaño y la forma de un ojo y una 'retina' curva sensible a la luz, señalan sus inventores. Hasta ahora, los fotodetectores de silicona de las cámaras digitales se colocaban sobre superficies planas, y los científicos han tardado veinte años en superar los obstáculos técnicos que les impedían curvar ese ingenio óptico.

Una superficie curva puede generar imágenes más nítidas con un campo de visión mucho más amplio.

Se cree que la nueva tecnología ayudará a simplificar y perfeccionar el diseño de minicámaras fotográficas y emplearse también para la imaginería biológica.

Igualmente podrían utilizarse en robots a modo de ojo artificial, como el de la computadora que en la famosa película de Stanley Kubrick '2001: Una odisea del Espacio' se dedicaba a espiar a la tripulación humana de la nave espacial.

Los científicos se topaban hasta ahora con el problema de que los materiales muy frágiles utilizados para captar imágenes se rompen fácilmente cuando se curvan.

La solución que encontraron los expertos de la Universidad de Illinois en Urbana-Campaing (EE.UU.), dirigidos por el profesor John Rogers, consistió en montar los componentes electrónicos sobre una membrana elástica previamente estirada pero capaz de volver en todo momento a su forma curva original.

Los elementos rígidos del sistema se disponen como si fueran edificios sobre la superficie curva de la Tierra y las estructuras de silicona se conectan mediante una especie de puentes de alambre fino.

Todo ello se trasfiere luego desde la membrana hasta un cristal curvo que sirve de base antes de unirlo a la lente y los elementos electrónicos externos.

Según Rogers, 'las simulaciones ópticas y los estudios de imaginería muestran que esos sistemas proporcionan un campo de visión mucho más amplio, una mejor uniformidad lumínica y menores aberraciones que las cámaras planas dotadas de lentes similares'.

'Los dispositivos de detección hemisféricos están mucho mejor indicados para su empleo como implantes retinales que los de tipo plano', agrega el experto.

El hecho de poder aplicar artefactos de silicona de alta calidad a superficies complejas así como a tejidos biológicos ofrece, según el científico estadounidense, enormes y muy interesantes posibilidades para el diseño de artefactos electrónicos y optoelectrónicos.

El prototipo actual tiene sólo 256 píxeles, pero, según los investigadores, es posible desarrollar otros de mucha mayor densidad.

Friday, September 12, 2008

Ya es posible emplear el spin de un electrón como transistor

Físicos de la Universidad de Utah (EEUU) han logrado transmitir corriente eléctrica a través del spin (giro sobre el eje) de los electrones, lo que supone un paso más para lograr el desarrollo de semiconductores plásticos, claves para las futuras computadoras ultrarrápidas y para la electrónica en general. La mala noticia es que el mismo estudio refleja también la dificultad existente para desarrollar diodos emisores de luz (LED) orgánicos que sean eficientes.

El trabajo, publicado por la revista Nature Materials, da un nuevo impulso para conseguir semiconductores plásticos, que permitiría construir microchips mucho más pequeños y rápidos.

Según declaró John Lupton, físico de la Universidad de Utah y uno de los principales investigadores del proyecto, la información puede ser transmitida por los espín orgánicos, y es posible construir un espín transmisor porque "podemos convertir el spin en una información actual, manipularla y cambiarla". "Estamos manipulando la información y leyéndola de nuevo", añadió Lupton.

"Incluso el más pequeño de los transistores actuales está formado por miles de átomos", informó Cristoph Boehme, otro de los físicos encargados de la investigación. "El objetivo final de la miniaturización es la aplicación en la electrónica de átomos y electrones", siguió Boehme.

Los LED orgánicos, poco rentables
Sin embargo, la investigación arrojó desalentadores resultados sobre la eficiencia de diodos emisores de luz (LED) desarrollados con materiales orgánicos. Alguno de estos dispositivos logró transformar hasta un 25 por ciento de calor en luz, muy lejos del 63 por ciento que se logra con los inorgánicos.

El problema de los LED inorgánicos es que tienen un precio aproximado de 100 dólares, por lo que es muy complicado adaptarlos a las necesidades de la vida diaria. Sin embargo, los orgánicos son mucho más baratos, pero no logran ser eficientes en sus funciones.

Boehme declaró que, en el futuro, utilizando productos químicos para alterar los LED orgánicos, se puede lograr una mayor eficiencia pero que, de momento, "es escéptico". Para el físico, los mayores opciones de los LED orgánicos no están en la iluminación, como muchos auguran, sino en el reemplazo de las actuales pantallas LCD de televisores y computadoras. "Será mucho más barato, se podrá realizar en materiales flexibles, tienen un ángulo de visión más amplio y más gama de colores y serán más eficientes energéticamente", añadió.

Wednesday, August 27, 2008

Investigadores descubren el “santo grial” de la computación óptica

De cara al futuro, la computación óptica es una de las tecnologías consideradas como un reemplazo de alta velocidad a la tradicional computación basada en electricidad. Si bien la computación cuántica es considerada por muchos como el futuro más probable de la informática, la computación óptica es más factible en el futuro cercano.

Los componentes de computación óptica ya han sido llevados a la realidad con los servicios ópticos disponibles en ciertas partes de EE.UU. para computación de alta velocidad. Sin embargo, dispositivos más exóticos, tales como el almacenamiento basado en luz o las CPUs compuestas por transistores luminosos, son necesarios para construir una computadora ciento por ciento óptica, pero por ahora se mantienen en el reino de la conjetura.

Un importante descubrimiento en computación óptica podría llevar esos exóticos dispositivos más cerca de la realidad. Investigadores de la Universidad de California Berkley desarrollaron un método novedoso para comprimir la luz en espacios extremadamente pequeños. Anteriormente, los investigadores consiguieron que la luz cupiera en espacios tan pequeños como 200 nm; 400 veces más chicos que el grosor de un cabello humano. Este tamaño ayuda a dictar las dimensiones de las fibras ópticas más pequeñas, las cuales por varias razones son aproximadamente cinco veces este ancho, o sea, 1 µm (micrómetro) de ancho.

Con el nuevo hallazgo, los investigadores consiguieron achicar la luz para que cupiera en un espacio de apenas 10 nm, es decir, 20 veces menos de lo que se había logrado anteriormente. Tal espacio es apenas cinco veces el ancho de una pieza individual de DNA; un tamaño al que hasta el momento se creía imposible achicar la luz. Rupert Oulton, investigador asociado en el grupo conducido por el profesor en ingeniería mecánica Xiang Zhang, comentó acerca del hallazgo: “esta técnica puede darnos un gran control sobre la luz, y eso posibilitaría cosas sorprendentes para el futuro, en términos de lo que podríamos hacer con esa luz”.

Oulton teoriza que el avance puede derivar en logros clave, debido a las propiedades de la electricidad y el magnetismo. Para lograr una computadora óptica, se necesitarían al menos algunos componentes eléctricos. Sin embargo, la gran diferencia de escalas entre electricidad y luz implica que ambas no interactúan o se comportan de formas similares. El científico cree que comprimiendo la luz hasta longitudes de onda similares al tamaño de los electrones de las computadoras tradicionales se podrían lograr numerosos avances.

El problema clave es que la luz no cabe en espacios tan pequeños normalmente. Por eso Oulton desarrolló una nueva estrategia: un sistema óptico “híbrido” que consiste de un cable semiconductor colocado muy próximo a una placa de plata muy delgada y lisa. Normalmente, la luz debería viajar por debajo del centro del cable. Pero en el nuevo diseño, la luz viaja a través de la pequeñísima brecha entre el semiconductor y el metal. Esto arroja una onda de luz de tamaño muy similar a las ondas plasmónicas superficiales, pero con una longevidad cercana a la de las ondas normales. Estas minúsculas ondas de luz pueden llegar 100 veces más lejos que las más avanzadas ondas plasmónicas superficiales.

Según el profesor Zhang, la estrategia ofrece lo mejor de ambos mundos, en términos de tamaño versus distancia de propagación. Oulton cree que la investigación es un gran paso para conquistar el mayor desafío de la computación óptica: lograr la unidad entre luz y electricidad. “Estamos empujando a la óptica hasta escalas de onda del tamaño de electrones, y eso significa que potencialmente podemos hacer cosas que nunca antes hemos hecho”, opinó el científico.

Monday, June 23, 2008

Presentan un papel electrónico super ultrafino

Desde las grandes pantallas monocromáticas de las computadoras de hace veinte años, hasta las pantallas táctiles de las actuales PDAs, la tecnología sigue dando que hablar. La empresa E Ink, especializada en el desarrollo del llamado 'papel electrónico', presentó recientemente una nueva generación un 40 por ciento más delgado que los convencionales. El nuevo modelo tendrá más posibilidades, como la adaptación en superficies con diferentes texturas y contornos.

"Con un papel más delgado y con una presentación de plástico flexible que puede tomar cualquier forma, la innovación en el diseño de nuevos productos sólo estará limitada en la imaginación de los diseñadores", señaló el presidente de E Ink Corporation, Russ Wilcox.

Tal es el caso de uno de los modelos de llaves de coche de la empresa Delphi, la primera aplicación práctica mostrada, que introduce una pantalla de papel electrónico con contorno curvado. La pequeña pantalla de estas llaves con mando a distancia permitirá conocer el estado del coche con más detalle y de forma más simple.

"Después de una revisión extensiva de la tecnología actual, Delphi escogió el papel electrónico de E Ink para aplicarlo a su llave bidireccional e inalámbrica, que ha sido diseñada para ofrecer una comunicación 'coche-usuario' y 'usuario-coche' en un rango mucho más alto", dijo el director de ingeniería para controles y seguridad de Delphi, Joe DiCarlo.

El papel electrónico se ha dado a conocer en el mercado con aplicaciones prácticas como las pequeñas pantallas de relojes digitales, señales de tráfico o vayas publicitarias. Pero su principal uso se desarrolla en los 'e-books' o libros electrónicos, como el 'Amazon Kindle' o el 'Sony Reader', que los más optimistas buscan promover con fines ecologistas, evitando el uso del papel convencional.

Sunday, June 22, 2008

Científicos desarrollan un superconductor inmune al magnetismo

Los nuevos materiales superconductores desarrollados en los últimos años resultan muy prometedores por su potencial para reemplazar a los conductores y permitir que la electricidad recorra cualquier distancia sin sufrir ninguna pérdida. Esto resultaría en enormes ahorros de energía y pavimentaría el camino hacia computadoras más veloces, libres del desperdicio de energía ocasionado por las resistencias.

Las muchas ventajas que ofrecen los materiales superconductores se enfrentan con tres debilidades que dificultan su utilización. La primera y más conocida es su dependencia de la temperatura. Los superconductores deben mantenerse por debajo de una temperatura crítica para funcionar como tales. Comúnmente esta temperatura crítica es extremadamente baja, muy por debajo de lo que se logra incluso con enfriamiento por nitrógeno estándar. La temperatura crítica está en correlación con la presión, por lo cual los superconductores de muy alta presión pueden superconducir a mayores temperaturas.

Las otras dos limitaciones menos conocidas de los superconductores son la corriente elevada y el magnetismo. Con corrientes elevadas, los superconductores pueden dejar de funcionar correctamente. Y los campos magnéticos son particularmente letales para los superconductores. Normalmente, incluso un campo magnético pequeño puede revertir las propiedades de un superconductor para volverlo un conductor normal.

Un grupo de investigadores japoneses descubrió una clase singular de superconductor que demostró ser prácticamente inmune al magnetismo. Este hallazgo puede ser altamente significativo, dado que promete eliminar una de las principales barreras a la comercialización de los materiales superconductores.

El grupo de investigadores descubrió el nuevo material anteriormente este año mientras investigaba superconductores basados en hierro (una elección atípica en términos de metales superconductores) y agregó arsénico a la mezcla. Así descubrieron el material denominado oxiarsenido de hierro, el cual también contiene oxígeno y lantano. Este nuevo material es capaz de superconducir a una temperatura de 26 K (-413° F).

Los investigadores se sorprendieron de encontrar un superconductor completamente funcional basado en hierro, dado que este metal comúnmente crea un campo magnético cuando conduce electricidad. De alguna forma, el superconductor podía sobrevivir al campo magnético.

Otro grupo de investigación, del Oak Ridge National Laboratory de EE.UU., sometió al nuevo superconductor a los efectos del mayor magneto de investigación en existencia. Los científicos esperaban que el magneto fuera suficiente para matar al superconductor, pero ante su sorpresa, siguió superconduciendo aún en medio de la total potencia del campo magnético.

Las posibles aplicaciones de la nueva tecnología incluyen motores superconductores y líneas de transmisión de energía de alta eficiencia. También pueden usarse en nuevos magnetos superconductores, lo cual abriría un nuevo mundo de oportunidades en diversos campos de la ciencia.

Saturday, June 21, 2008

IBM facilitará almacenar 3.500 películas en el bolsillo

La llamada 'racetrack memory' ha sido desarrollada por un equipo de científicos del centro de investigación de IBM en San Jose (California) y funciona mucho más rápido que los discos duros normalmente usados por las computadoras. Como las conocidas memorias flash, la 'racetrack memory' está hecha de una sola pieza, lo que reduce significativamente los problemas asociados con su reparación o su durabilidad.

"La promesa de la 'racetrack memory' es, por ejemplo, la habilidad de llevar cantidades masivas de información en tu bolsillo, lo que permitirá una creatividad con aparatos y aplicaciones como nadie había podido imaginar", asegura Stuart Parkin, responsable de la investigación de IBM.

Si el iPod de mayor capacidad que existe en este momento -de 160GB- puede almacenar hasta 40.000 canciones, la 'racetrack memory' permitirá guardar hasta medio millón de archivos MP3 o hasta 3.500 películas a un costo de producción mucho menor y sólo requiere de una recarga cada varias semanas.

Con una esperanza de vida de décadas, Parkin asegura que la 'racetrack memory' permitirá el desarrollo de dispositivos electrónicos tridimensionales, aunque si para la comercialización de este dispositivo habrá que esperar unos diez años, puede que para las intenciones del equipo de investigadores de IBM haya que esperar un poco más.

Friday, June 20, 2008

“Memristor”: el fantasma que acecha a la DRAM

HP ha demostrado físicamente algo que sólo existía en la teoría y que puede revolucionar el mundo informático. Con su descubrimiento sería posible por ejemplo encender una computadora y que sin arrancar apareciera en el mismo estado que cuando se apagó sin haber gastado energía. Memristor podría reemplazar la DRAM (memoria de acceso dinámico aleatorio) como forma más eficaz y avanzada de memoria.

El jefe del equipo de HP, R. Stanley Williams, quien describió el avance como “una gran sorpresa“, dijo que “al proporcionar un modelo matemático para la física de un memristor, HP Labs ha hecho posible que los ingenieros desarrollen diseños de circuito integrado que puede mejorar el rendimiento y la eficiencia energética de los equipos y los centros de datos”. Además, podría dar lugar a más avances en el reconocimiento facial y otras tecnologías biométricas.

El memristor, una resistencia eléctrica con propiedades de memoria, también podría abrir la posibilidad de crear circuitos lógicos avanzados, un tipo de chips reprogramables conocidos como Field Programmable Gate Array -dispositivos semiconductores que contienen bloques de lógica cuya interconexión y funcionalidad se puede programar-, que son ampliamente utilizados para la rápida creación de prototipos de nuevos circuitos y para chips hechos a la medida que requieren de una rápida manufactura.

Algo potencialmente más tentador es la capacidad de los memristores de almacenar y recuperar una amplia gama de valores intermedios, y no sólo los binarios 1 y 0 utilizados por los chips convencionales. Esto les permite funcionar como sinapsis biológicas y los hace ideales para muchas aplicaciones de inteligencia artificial que van desde visión de máquinas hasta entendimiento del habla.

Investigadores independientes señalaron que era probable que el memristor fuera aplicado de manera relativamente rápida a memorias de computadora, pero que otras aplicaciones podrían resultar más desafiantes. Por lo general, los avances tecnológicos no son adoptados a menos que ofrezcan grandes ventajas en costo o desempeño frente a las tecnologías que reemplazarán.

"Todavía no está claro si resultará útil para otras aplicaciones a gran escala", dijo Wolfgang Porod, director del Centro de Nano Ciencia y tecnología de la Universidad de Notre Dame.

Esta tecnología seguramente será rápidamente comercializada, comentó Williams.

El memristor fue pronosticado en 1971 por Leon Chua, un ingeniero eléctrico de la Universidad de California, Berkeley.

No obstante, el ingeniero dejó de trabajar en su idea durante varias décadas y fue tomado por sorpresa cuando fue contactado por los investigadores de Hewlett-Packard hace varios meses.

El trabajo teórico original realizado por Chua fue presentado en el ensayo "Memristor, el elemento de circuito faltante".

El ensayo afirmaba que a la teoría electrónica básica de los tres elementos de circuito básicos -resistencias, condensadores e inductores-, le hacía falta un cuarto elemento.

Por su parte, el equipo de investigación de Hewlett-Packard tituló a su ensayo "El encuentro del Memristor perdido".

Debido a que el concepto del memristor fue desarrollado hace casi 40 años por Chua, ya es parte del dominio público, pero los científicos de Hewlett-Packard solicitaron patentes que cubren su versión funcional del dispositivo.

Wednesday, June 18, 2008

¿Celulares como microondas?

Una serie de insólitos videos recorren la web. En ellos simplemente se ve reunida a un grupo de personas, cuatro celulares y algunos granos de maíz en medio de los dispositivos. ¿Qué sucede al cabo de unos segundos?

Hace unos años atrás internet fue centro de una curiosa manera de demostrar qué pasaba si se introducía una determinada pastilla de menta dentro de una botella de gaseosa…

Y ahora algunos internautas comenzaron a probar el efecto de cuatro celulares sobre los granos de maíz.

Como se observa en dos de los muchos videos que circulan, colocan cuatro celulares en forma de cruz, dejando un espacio en medio de ellos para ubicar algunos granos de maíz.

Luego los hacen sonar al mismo tiempo, realizando una llamada… y para sorpresa de todos los granos de maíz se convierten en pochoclo.

En algunos sitios de internet aseguran que los videos tienen algún truco, y generalmente apuntan a que algún objeto debajo de la mesa es el que finalmente hace que el maíz se convierta en pochoclo.

Thursday, June 12, 2008

Hacen volar y moverse a un pobre insecto con electrodos implantados

Científicos de la Universidad de Michigan presentaron el primer escarabajo cyborg del mundo en la conferencia internacional MEMS 2008, celebrada recientemente en Tucson, Arizona. Se trata de un insecto con electrodos implantados cuyos movimientos pueden dirigirse por control remoto. Elementos como estimuladores neuronales y musculares o un microcontrolador electrónico permiten controlar al escarabajo, que podría destinarse a labores de espionaje.

En la última conferencia internacional MEMS 2008, especializada en sistemas electromecánicos de tamaño micro y celebrada a mediados del pasado enero en Arizona (Estados Unidos), científicos de la Universidad de Michigan presentaron un concepto casi novedoso: un insecto cyborg dirigido por control remoto.


En concreto, el cyborg era un escarabajo unicornio -o Dynastes tityus - al que se le habían implantado una serie de electrodos: uno en el cerebro y otros dos en los músculos encargados de mover las alas.

Con ellos incrustados en el cuerpo, el escarabajo cyborg fue capaz de despegar y aterrizar, de girar a izquierda y derecha, así como de realizar otros movimientos de vuelo bajo control, como detenerse, gracias a la acción de los electrodos que activaron sus músculos.

Sus creadores explicaron que el sistema consiste en una serie de estimuladores neuronales y musculares insertados, un estimulador visual, un ensamblaje de poliimida (polímero de moléculas de imido) y un microcontrolador electrónico.

Alimentado energéticamente por dos microbaterías, el dispositivo requiere de un insecto “plataforma” de al menos dos centímetros de longitud, y entre uno y dos gramos de peso para su instalación.

Los sensores situados en el cerebro y en los músculos que mueven las alas están vinculados al microcontrolador electrónico, y a una pila de ión-litio. Ambos se instalan en el tórax del insecto, como si fueran un “saco”.

Este saco lleva también un estimulador visual compuesto por diodos electro luminiscentes, que se colocan delante de los ojos del insecto. El brillo de los diodos puede incitar al escarabajo a dirigirse en una dirección concreta.

La implantación de todos estos elementos en el coleóptero se realiza durante la metamorfosis, es decir, cuando el insecto aún se encuentra en el estadio de oruga o de crisálida. Los pequeños dispositivos instalados se integran mejor en los tejidos aún blandos, que terminan integrándolos. La mortalidad de los insectos varía de entre un 20% a un 80% según el lugar en que se coloquen los electrodos.

El escarabajo cyborg se enmarca en un proyecto de la DARPA (la Defense Advanced Research Projects Agency) de Estados Unidos bautizado como Hi-MEMS (Hybrid Insect MEMS), que aspira a desarrollar tecnologías que permitan controlar el movimiento de los insectos.

Para ello, se trabaja en la creación de interfaces máquina-insecto colocando sistemas micromecánicos dentro de los escarabajos en las primeras fases de su formación orgánica. El control de los vuelos y de los movimientos de los insectos se haría por control remoto, bien con GPS, con Radio Frecuencia o con señales de ultra sonido.

La finalidad principal de estas máquinas-insecto serían las misiones militares, por ejemplo, que llevaran video cámaras y pudiesen penetrar sin ser vistos en territorio enemigo para recopilar información.