Noticias de Ciencia y Artículos de la Facultad
Nuevos Hallazgos para Crear un Mejor Imán Permanente
Los imanes tienen una potencia atómica. La explicación clásica del fenómeno se basa en la alineación del espín de los electrones. Los imanes permanentes tienen su espín alineado todo el tiempo, mientras que los imanes temporales sólo lo tienen bajo la influencia de un fuerte campo magnético externo. Sin embargo, esta explicación es sólo parcial y la ciencia aún tiene dificultades para explicar de dónde procede la energía de este campo fuerte. Puedes encontrar una interesante explicación de Richard Feynman (Premio Nobel de Física en 1965) en el siguiente video.
Mientras los físicos teóricos siguen luchando por encontrar una ecuación adecuada para el fenómeno, los físicos aplicados trabajan en la búsqueda de formas de mejorar los imanes. Para obtener un buen imán permanente hay que tener un alto campo magnético con...
Creación de Dispositivos Cuánticos más Eficientes Utilizando las Propiedades Cuánticas del Electrón
Una característica importante de los canales de nanotubos de carbono de pared simple ultralimpios es que un pequeño voltaje de puerta puede convertirlos en dispositivos de tipo n (dopados con electrones) en dispositivos de tipo p (dopados con agujeros). De este modo, es posible crear transistores cuánticos con características drásticamente diferentes bajo dopaje de electrones o de agujeros. El problema es que las propiedades de transporte intrínsecas de estos nanotubos son en su mayoría simétricas y para tener un dispositivo funcional es necesario crear una asimetría de transporte e-h.
La resolución de este problema permitiría crear transistores de nanotubos con una gigantesca asimetría de transporte e - h. Ello dará lugar a aplicaciones en la física de los sistemas nanoelectromecánicos de tamaño casi molecular, a dispositivos de qubits reducidos y a la creación...
Inversión del Flujo en un Sistema Cuántico
En la Física Clásica, las leyes termodinámicas determinan cuál será el flujo de materia o energía. Básicamente, se puede resumir con la famosa máxima: "La naturaleza aborrece el vacío". Todos los flujos tienden a homogeneizar las distintas regiones del espacio. Por ejemplo, si consideramos diferentes cuerpos en contacto, ambos alcanzarán las mismas temperaturas y, en este punto, se dice que están en equilibrio termodinámico entre sí. En un sistema, su estado de equilibrio termodinámico viene determinado por propiedades intensivas como la temperatura, la presión, el volumen, etc. Cuando el sistema está en equilibrio termodinámico, tiende a permanecer en este estado infinitamente y no cambiará espontáneamente.
El ejemplo más conocido de la termodinámica clásica de no equilibrio es la afirmación de Clausius: "Es imposible...
Nueva Técnica de Obtención de Imágenes con Radiaciones de Terahercios
Por: Olivier Alirol, Físico e investigador de Resonance Science Foundation
Recientemente, la radiación electromagnética en el rango de frecuencias de los terahercios (THz) ha surgido como una de las técnicas de imagen más prometedoras para diversas aplicaciones en ciencia e ingeniería. El potencial y la idoneidad de la tecnología THz para aplicaciones prácticas como el campo de los ensayos no destructivos se ha puesto de manifiesto gracias a los recientes avances en la producción de fuentes y detectores eficaces. Gracias al desarrollo de componentes ultrarrápidos tanto en fotónica como en electrónica, la situación está evolucionando rápidamente.
Las ondas THz, que residen en una región relativamente inexplorada entre las microondas y los infrarrojos, aproximadamente entre 0,1 y 10 THz, es una de las últimas fronteras del espectro...
Nueva Confirmación del Valor Muónico del Radio del Protón
El conocimiento preciso del radio del protón es esencial, no sólo para comprender su estructura. Así, el estudio del átomo de hidrógeno ha sido el núcleo del desarrollo de la física moderna.
En 2013, este radio se extrajo de la espectroscopia láser del hidrógeno muónico (μp). Un hidrógeno muónico es un protón orbitado por un muón, que es una partícula subatómica elemental similar al electrón pero 207 veces más pesada. Fue un avance cuando el resultado mostró un valor para el radio de carga del protón que era significativamente menor, en cuatro desviaciones estándar, que las determinaciones anteriores utilizando hidrógeno regular. Esta discrepancia y su origen han atraído mucha atención en la comunidad científica, con implicaciones para el llamado Modelo Estándar de la física.
Desde entonces,...
Dinámica Inesperada del Gas en Cúmulos de Galaxias en Fusión
Las galaxias suelen agruparse debido a su gravedad mutua formando cúmulos de varios millones de años luz. Algunos cúmulos tienen sólo un puñado de galaxias (cúmulos pobres) y otros cúmulos con cientos o miles de galaxias que se llaman cúmulos ricos. Nuestra Vía Láctea forma parte de un cúmulo pobre llamado Grupo Local, formado por dos grandes espirales de unos 3 millones de años luz, con la Vía Láctea y la Galaxia de Andrómeda, dominando los dos extremos. Cada espiral grande tiene varias galaxias más pequeñas orbitando alrededor de ellas.
Los cúmulos de galaxias siguen creciendo a través de las fusiones y la energía implicada es bastante enorme. En el gas se producen fuertes choques, una rápida rotación y turbulencias. La dinámica de los cúmulos que se fusionan puede estudiarse mediante un problema idealizado: la...
Resolviendo el Hallazgo más Enigmático de Kepler
En septiembre de 2015, el astrónomo aficionado D. M. LaCourse y la profesora adjunta Tabetha Boyajian descubrieron la estrella KIC 8462852 utilizando los datos públicos del telescopio Kepler. Situada en el cúmulo NGC 6866, esta estrella llamada "Estrella de Tabby" es muy particular debido a un significativo oscurecimiento instantáneo que puede deberse al tránsito de grandes objetos irregulares. Pero el oscurecimiento es tan grande (20%) que no se puede explicar con planetas. Las nubes moleculares también se descartan por la ausencia de emisiones IR excesivas. Los cometas supergrandes podrían explicar esto, pero una posibilidad que queda abierta es alguna estructura enorme construida por extraterrestres por cualquier razón que atraviese la estrella.
Las estrellas que se oscurecen son interesantes por múltiples razones. Una de ellas es que un patrón de oscurecimiento es la forma de encontrar exoplanetas. Cuando...
Nuevo Nanomaterial para la Conversión de Energía
La investigación intensiva se ha centrado en la conversión de la energía solar para obtener combustibles químicos limpios, como el hidrógeno del que hablábamos antes. Una solución prometedora consiste en convertir la energía fotónica en hidrógeno utilizando un material semiconductor. Una de las mayores dificultades de este proceso es la recolección de energía fotónica en todo el espectro solar (desde el ultravioleta (UV) hasta la región del infrarrojo cercano (NIR)) y la generación simultánea de portadores de carga en los niveles de energía adecuados para la reducción del H+.
Hace tiempo que se estudian muchos materiales y tecnologías como fotocatalizadores para la división del agua por medio de la energía solar. Parece difícil encontrar un candidato adecuado compatible con todo el espectro solar. Sin embargo, se han presentado...
Nuevo Descubrimiento sobre las Propiedades del Agua
Por: Olivier Alirol, Físico e investigador de Resonance Science Foundation
El agua es una de las moléculas más básicas que podemos encontrar en el Universo, pero esta diminuta molécula sigue guardando algunos secretos interesantes. Su física podría ser muy sorprendente. Entre sus diversas propiedades, el agua puede existir en tres estados diferentes, ya sea como hielo sólido, agua líquida o gas de vapor. Pero este conocimiento común podría cambiar en un futuro próximo. Un equipo de investigadores de la Universidad de Estocolmo (Suecia) ha encontrado una nueva forma líquida del agua con una densidad diferente.
Las moléculas de agua están polarizadas y existe una especie de red dinámica entre estas moléculas. Se ha postulado que la red de enlaces de hidrógeno del agua puede existir en dos formas líquidas de distinta densidad, a saber, agua...
Los Elementos Pesados Podrían Mostrar el Vínculo entre la Mecánica Cuántica y la Relatividad
Al estudiar los elementos exóticos de la tabla periódica, los investigadores de la Universidad Estatal de Florida descubrieron un fenómeno muy sorprendente. Parece que los elementos más pesados y raros no siguen las reglas de la mecánica cuántica, sino la teoría de la relatividad de Einstein. Esta primera observación se realizó en el elemento Berkelio, Bk en la Tabla Periódica.
El berkelio es uno de los elementos más pesados que existen en nuestro universo. No existe en la naturaleza y fue producido por primera vez por un equipo que trabajaba en la Universidad de California, Berkeley, en diciembre de 1949. El isótopo más estable del berkelio, el berkelio-247, tiene una vida media de unos 1.380 años. Dado que sólo se han producido pequeñas cantidades de berkelio, no se conocen usos para el berkelio y sus compuestos fuera de la investigación científica...
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