Las nanociencias son el conjunto de disciplinas que estudian los fenómenos de la materia a escala nanométrica, tienen relación con la Física, la Biología y la Química. A su vez, la nanotecnología es la aplicación de los conocimientos generados por las nanociencias para desarrollar dispositivos que facilitan nuestra vida.
Feb
22
Estrellas de Neutrones
por Emilio Silvera ~ Clasificado en General ~ Comments (0)
Las estrellas, como todo en el Universo, tienen su Tiempo marcado (en función de sus masas), y, pueden vivir miles de millones de años (como el Sol), o solo unos pocos millones como las estrellas super-masivas.
Las estrellas, desde que nacen y entran en la secuencia principal y fusionan elementos sencillos como el Hidrógeno, en otros más complejos como el Helio, Berilio, Carbono, Oxígeno, Nitrógeno… Hasta que consumen todo el combustible disponible en la estrella, y, entonces, dependiendo de sus masas, se produce una transición de fase a Gigante roja primero y enana blanca después, o, si tiene más de ocho masas solares, será una estrella de neutrones, y, cuando es más masiva, el Agujero Negro es su destino final.
Todo en el Universo, con el transcurrir del Tiempo, evoluciona y cambia, nada permanece. Y, como decía el pensador: “Que no está muerto lo que duerme eternamente, y, con el paso de los eones, hasta la misma muerte tendrá que morir”.
Si eso es así (como parece que es), También el Universo llegará a su final y, la duda está, en si comenzará de nuevo mediante ciclos repetitivos que se producen eternamente.
Claro que… ¿Quién nos garantiza que el Universo siempre tendrá las mismas leyes y constantes para que la vida esté presente?
Seguiremos especulando.
Feb
22
Las maravillas del Universo
por Emilio Silvera ~ Clasificado en General ~ Comments (0)
Los astrónomos encontraron una clase extraña y enigmática de estrellas de neutrones, cuyo campo magnético es billones de veces más potente que el de nuestro Sol, es decir, que el de una estrella mediana, y, no digamos, del de la Tierra. Tan intenso es el campo magnético que genera una de estas estrellas que, podría borrar una tarjeta de crédito desde 160.000 kilómetros de distancia. Le pusieron de nombre magnetar (estrellas magnéticas).
Estas particulares estrellas de neutrones. Conocidas como AXP, desafían cualquier explicación física desde que la primera de ellas fue descubierta en 1982. Los nuevos datos sobre sus características los han proporcionado desde el Observatorio Rossi X-Ray Timing Explorer, de la NASA.
Observatorio Rossi X-Ray Timing Explorer
Son muchos años ya los que llevan los Astrónomos sospechando que las AXP eran magnetares, pero carecían de las pruebas definitivas. El satélite Rossi, por fin, la consiguió al sorprender a una de ellas en pleno estallido, como lo haría una magnetar.
Después de 16 años en el espacio el satélite Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) de NASA realizó su última observación. El satélite proporcionó imágenes sin precedentes sobre los ambientes extremos alrededor de enanas blancas, estrellas de neutrones y agujeros negros.RXTE envió los datos de su última observación científica a tierra teniendo más que merecido el descanso.
La capacidad de cronometrado de RXTE fue crucial para registrar los cambios rápidos en rayos X asociados con las estrellas de neutrones, también conocidas como púlsares. Una estrella de neutrones es lo más cercano a un agujero negro que los astrónomos pueden observar directamente, concentrando medio millón de veces más masa que la de la Tierra en una esfera no mayor que una ciudad. Esta materia está tan comprimida que incluso una cuchara de café pesa tanto como el Everest. Las estrellas de neutrones pueden girar cientos de veces por segundo, y, una especie de esa familia es, precisamente los magnetares.
Sabemos que una estrella de Neutrones es una esfera ultradensa que tiene aproximadamente unos 16 km de diámetro. Es, como sabéis, el núcleo de una estrella colapsada que en su día pudo ser mucho más masiva que nuestro Sol y que explotó en forma de supernova. Las hay que emiten pulsos continuos de radiación X, al girar, que son la variedad a las que llamamos púlsares.
Los físicos recelan de los detalles que no terminan de encajar. No pueden ignorarlos por pequeños que sean. Les hacen temer la existencia de algún error fundamental en sus modelos y teorías. Por eso tras más de tres decenios de incertidumbre, los expertos en estrellas de neutrones respiran un poco más tranquilos gracias al estudio publicado en The Astrophysical Journal por el español Manu Linares desde el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).
Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).
El misterio que entramaban las estrellas de neutrones era el siguiente: desde los años 70 los astrofísicos las han estado estudiando a partir de las explosiones que se producen en sus capas externas. Pero las estrellas de neutrones no explotaban como ellos pensaban que debían hacerlo. Hasta que por fin Terzan 5, la que ha estudiado Linares, les ha dado una alegría.
Ilustración artística de una estrella de neutrones y su disco de acreción. Crédito: NASA/Dana Berry.
Bombas de energía
Se cree que todo el oro del planeta Tierra vino de una estrella de Neutrones
Las estrellas de neutrones son el objeto observable más denso que existe en el universo. Son masas parecidas a nuestro Sol pero comprimidas en un radio de 8 a 15 kilómetros. En su interior la fuerza de la gravedad es billones de veces mayor a la terrestre. La descomunal presión compacta los átomos hasta que protones y electrones se funden formando neutrones. La temperatura y densidad son tan extremas que estos neutrones podrían llegar a romperse y dejar libres sus quarks.
Esta explosión de una estrella de neutrones ha sido tan perfecta que tiene a los astrónomos desconcertados. Ya que, encontrarse con una simetría perfecta en una explosión cósmico es totalmente inesperado
A los astrofísicos les interesan sobremanera porque sus condiciones no existen en ningún otro lugar del universo observable. “Es como un laboratorio natural que nos permite investigar las leyes de la física en un rango de energías, densidades y campos magnéticos inalcanzables en la Tierra”, explica Manu Linares a SINC.
Escenas así son corrientes en el Universo. Algunas estrellas de neutrones son tan densas que atraen la masa de las estrellas cercanas y llegan a tener una potencia magnética tan grande que eyectan intensos e inmensos rayos Gamma y X al espacio interestelar que son detectados por nuestros ingenios que observan este tipo de sucesos. Es tal su intensidad que superan más de mil veces los campos magnéticos de una estrella de neutrones corriente.
Intensa emisión de rayos Gamma al espacio
Claro que pueden llegar a estallar en el proceso, toda vez que coger nasa de objetos circundantes con el campo magnético que ya poseen y que, al inyectarle nuevo material también se agranda y pone la estabilidad de la estrella en un equilibrio defícil de mantener. Hasta hace muy poco no se sabía que esta clase de estrellas, los AXP, también podrían sufrir estallidos.
Fue el Rossi, precisamente, el que detectó el estallido en la estrella AXP 1E 1048-5937. Posteriores investigaciones indicaron que tiene un campo magnético de aproximadamente 10^ 15 Gauss.
En el verano de 1967 Anthony Hewish y sus colaboradores de la Universidad de Cambridge detectaron, por accidente, emisiones de radio en los cielos que en nada se parecían a las que se habían detectado hasta entonces. Llegaban en impulsos muy regulares a intervalos de sólo 1 1/3 segundos. Para ser exactos, a intervalos de 1,33730109 segundos. La fuente emisora recibió el nombre de “estrella pulsante” o “pulsar”.
Esta es la imagen que de un púlsar tenemos pero… En general, las estrellas de neutrones pueden ser de variado rango o clase y hasta donde conocemos: De Neutrones, Púlsares y Magnetares cada una de ellas con sus extrañas y específicas cualidades que, al no llegar a comprenderlas… del todo, nos maravillan.
Se cree que los púlsares reciclados son púlsares ordinarios que han perdido energía y se han debilitado, y que luego se han puesto a girar de nuevo por acreción del gas de la estrella compañera. Existe una alta proporción de púlsares reciclados en los núcleos de los cúmulos globulares, donde la alta densidad de estrellas hace más probable la captura de una vieja estrella de neutrones en un sistema binario. Los primeros púlsares reciclados en ser descubiertos tenían períodos de pulsos muy cortos y se conocen como “púlsares de milisegundo”, aunque más tarde se descubrieron otros con períodos mucho más largo.
Para poder llegar a estrella de neutrones, la estrella original que implosiona es más masiva que nuestro Sol. La estrella de Neutrones es muy densa, tan densa como el núcleo de un átomo y, cuando colapsa se convierte en un púlsar giratorio que es el resultado de una explosión de supernova como la presenciada en 1054.
De todas las maneras y aunque han sido descubierto y, sin duda alguna existen, aún tenemos mucho que aprender de los magnetares que, son los objetos más extraños de la familia de las estrellas de neutrones.
emilio silvera
Feb
22
Energías de nuestro propio planeta
por Emilio Silvera ~ Clasificado en General ~ Comments (0)
Estamos en una época en la que existe la convicción de que buena parte del desarrollo tecnológico del futuro dependerá de la capacidad que tengamos para fabricar dispositivos con un tamaño comprendido entre el de los átomos (< 1 mm) y el de los dispositivos actuales (≈ 100 nm). Con estas dimensiones, la materia presenta comportamientos peculiares, en muchos casos de origen cuántico, que no resultan de una simple extrapolación de sus propiedades macroscópicas (mecánicas, electrónicas, magnéticas, químicas u ópticas), y que por ello son, a menudo, sorprendentes. Estas dimensiones corresponden al territorio límite entre la química molecular y supramolecular, y la física del estado sólido.
El estudio de la materia a escala nanométrica y su utilización para la fabricación de compuestos (componentes) y dispositivos con prestaciones avanzadas y novedosas reciben el nombre de, respectivamente, nanociencia y nanotecnología.
Desarrollo de dispositivos nanométricos.
El IDM está trabajando en el desarrollo de “puertas nanos-cópicas moleculares” mediante el anclaje de moléculas que actúan de “puerta” en las aperturas de los poros de sistemas meso-porosos y que permiten el control del acceso o salida de sustancias del interior de los poros a la disolución o viceversa.
Curiosamente, existe una creencia bastante arraigada en amplios sectores de la comunidad científica de que la fotónica (conjunto de tecnologías relacionadas con la luz) es un campo que cae fuera del universo de la nanotecnología. La creencia se apoya en el clásico criterio de Rayleigh de que la resolución espacial de un sistema óptico está limitada por la longitud de onda de la luz (≈ 500 nm), y por ello es próxima al micrómetro, muy lejos de los requisitos de la nanotecnología. Por otra parte, cuidado con los aprovechados que tratan de utilizar estos medios en su parte pseudo-científica para captar dinero de los ignorantes.
La “Reflexología Celular por Estimulación Fotónica”, que se vende a 200€ la sesión, asegura un rápido exito en acabar con el tabaquismo, asegurando que aplica la física para conseguir desengancharse del tabaco. Sin embargo, analizando las bases de la supuesta revolución médica no encontramos más que pura chara charlatanería típica de cualquier remedio mágico.
Yo, por mi parte, estimo que esta división es sin duda errónea, y hoy en día la fotónica está íntimamente implicada con la nano-tecnología, e incluso se puede hablar propiamente de nano-fotónica, de igual manera que se puede hablar de nanoelectrónica o de nano-magnetismo.
La nano-fotónica es una de las tecnologías del futuro y por eso nos interesa . Puede parecer que la nano-fotónica es alta tecnología sólo apta para aplicaciones industriales e informáticas, sin embargo cuando esta tecnología esté lo suficientemente desarrollada tendrá su influencia en todos los ámbitos del día a día de las personas.
La Nano-fotónica es la ciencia que se ocupa del estudio de las interacciones entre la materia y la luz a escala nanométrica, así como de la fabricación de material nanoestructurado que procesan ondas de luz. La fabricación de materiales nanoestructurados es la ciencia e ingeniería que recibe el nombre de nanotecnología. La nano-fotónica es, por tanto, una nanotecnología que se basa en la fotónica como medio.
¡Qué maravilloso cuando, dentro de muchos años, podamos dominar técnicas que ahora nos parecerían milagrosas! Algún día construiremos instrumentos que, como un pequeño reloj de pulsera, creará a nuestro alrededor un campo capaz de repeler los electrones de una pared, de tal manera que, sin dificultad alguna, nos permita traspasarla como si fuéramos un fantasma. Sí, suena a ciencia ficción, pero será posible como el transportar objetos de un lugar a otro mediante máquinas que desintegran la materia en Madrid, y en una fracción de segundo, la enviarían a Londres.
Pero a pesar de ello, de tanto adelanto y tantos conocimientos, el milagro reside en otra parte: ¡necesitamos querer y que nos quieran! ¡Podemos llorar y reír! ¡Sentir esos momentos fugaces que, aunque efímeros, conforman la felicidad!
Las fuerzas que mueven el mundo, esas que están dentro de nosotros y que no podemos refrenar. Nos llevan a querer y hacer que nos quieran y, a partir de ellas, obtenemos la continuidad, es nuestra manera de luchar contra la Entropía siempre destructora que con el paso del tiempo todo lo transforma. Bueno, todo no, el Amor si es verdadero es infinito y perdura para siempre.
¿Cuántas veces, por ignorancia, han sido confundidos los valores de las cosas? En lo sencillo, ahí reside lo que realmente tiene valor humano. La sonrisa de un niño cuyos brillantes ojos reflejan la felicidad de su inocencia, la cálida mirada de la amada que, arrobada te envía un silencioso mensaje que sólo tú, puedes comprender, ese momento que, cogidos de la mano, contemplamos la fascinante puesta de Sol con el horizonte del océano infinito que se pierde en la lejanía, un simple vaso de agua fresca en el hastío veraniego, el calor del hogar en el frío invierno, ese otro calor de inigualable dulzura que, con su amor, te ofrece el ser amado…¿Qué se puede comparar a todo eso?
Los valores reales de la vida… ¡Están aquí!
La vida es corta, el tiempo pasa a más velocidad de la que podemos percibir, y, cuando queremos darnos cuenta, puede ser muy tarde para remediar o suplir algunas carencias o dejaciones que por el camino dejamos. Así que, amigos míos, os aconsejo que, prestéis más atención a las personas queridas, esas que día a día os cuidan y a las que, seguramente, pocas veces les decís cuánto las queréis.
Nunca es demasiado, dile cuanto la quieres ahora que puedes
¡Mañana será tarde! Id, remediad lo que aún está a tiempo y, sobre todo, dedicad vuestra dulzura y atenciones a aquellas personas que, realmente lo merecen, esas que, sin pedir nada a cambio, os cuidan silenciosas llevadas por esa energía invisible que proporciona el verdadero amor.
¡Vaya hombre! hoy me he levantado sentimental. ¿Cómo he llegado aquí? ¿No estaba hablando de la nanotecnología y la fotónica?
emilio silvera
Feb
21
Hay cosas que se escapan a la imaginación
por Emilio Silvera ~ Clasificado en General ~ Comments (10)
Sí, muchas son las cosas que nos asombran o nos maravillan. Una cosa que siempre me llamó la atención es el hecho de lo que afirma la Relatividad General: El Tiempo se ralentiza en presencia de un Agujero negro. Entonces yo me pregunto:
Si el Tiempo es inmaterial, algo que no tiene masa…¿Cómo podemos explicar eso? Que la densidad del Agujero Negro haga que el Tiempo se mueva más despacio… ¡Es bastante peculiar!
Feb
21
Ahora resulta que sí, que la luz tiene masa
por Emilio Silvera ~ Clasificado en General ~ Comments (3)