Noticias Científicas y Artículos del Equipo Facultativo

Generación de Plasmoides Toroidales Mediante Cizallamiento Hidrodinámico Extremo

física física cuántica Nov 26, 2017

Uno de los cuatro estados de la materia, el plasma es un gas ionizado de electrones, protones y átomos que coexisten y se mueven coherentemente como un fluido. Se presentan de manera natural en forma de rayos, estrellas, el medio interestelar, las auroras, las atmósferas de los planetas, etc. De hecho, hay poca materia en el Universo que no exista en estado de plasma, lo que no es de extrañar si se tiene en cuenta que el Universo estaba formado inicialmente por un plasma de hidrógeno ionizado.

Los átomos son normalmente neutros desde el punto de vista eléctrico, por lo que un gas suele estar formado por partículas sin carga. Sólo cuando se le da suficiente energía a un gas puede producirse la ionización, es decir, cuando los átomos y/o las moléculas pierden o ganan un electrón para formar un ion con carga negativa o positiva. En este estado de plasma, estos están cargados...

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La Frontera entre la Física Cuántica y la Clásica

física física cuántica Nov 26, 2017

Dos de las principales diferencias entre la física clásica y la cuántica son la causalidad y la cuantificación. Sin embargo, la relación entre la teoría clásica y la cuántica es mucho más compleja que eso. Para entender esta relación, es necesario observar las ideas intuitivas de los fundadores de la teoría cuántica.  Una de estas ideas es la teoría de la cuantización de Heisenberg, y otra el principio de correspondencia de Bohr o los paquetes de ondas (o estados coherentes) de Schrödinger. Estas siguen siendo de gran importancia para comprender el comportamiento clásico a partir de la mecánica cuántica.  Por otro lado, no se ha llegado a un consenso sobre la Interpretación de Copenhague.

Las propiedades de la mecánica cuántica han llevado a la identificación y cuantificación de muchas propiedades cuánticas no...

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Nuevas Ideas Sugieren una Estructura para el Vacío

La naturaleza del espacio-tiempo y de los objetos de materia que lo rodean, fue y sigue siendo uno de los problemas más intrigantes y desafiantes. Una brillante teoría de la física fue la combinación de la electricidad y el magnetismo dentro de las leyes del electromagnetismo de Faraday-Maxwell, que explican la propagación de la luz en el espacio-tiempo y plantean nuevas preguntas sobre la naturaleza del vacío. Sin embargo, casi todos los intentos de desvelar el estado real del problema del vacío resultaron infructuosos a pesar de las nuevas ideas sugeridas por Mach, Lorentz, Poincaré, Einstein y otros.

A pesar de ello, con la conocida teoría de la relatividad especial la cuestión se "disolvió" artificialmente y la estructura del vacío como problema desapareció casi por completo de la teoría de Einstein siendo sustituida por la geometrización de la naturaleza del espacio-tiempo y...

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Nanoelectrónica Ultrarrápida con Nuevos Transductores de Plasmón

física física cuántica Oct 29, 2017

El futuro de la electrónica pasa por los circuitos nanoelectrónicos, los fotones y los plasmones. Los circuitos nanoelectrónicos ofrecen la posibilidad de controlar el transporte de cargas a escala nanométrica. Los elementos fotónicos permiten velocidades de procesamiento y transporte de datos con una capacidad superior a 1000 veces (> THz) a la de los componentes electrónicos. Sin embargo, la longitud de onda relativamente grande de la luz exige que los componentes ópticos sean demasiado grandes para competir en tamaño con la nanoelectrónica actual. Este problema se resuelve utilizando plasmones e integrándolos con circuitos nanoelectrónicos, lo que da lugar a un verdadero híbrido de óptica y electrónica a nanoescala. El resultado es una combinación de las pequeñas dimensiones de la nanoelectrónica con la rápida velocidad de funcionamiento de la...

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Nueva Batería de Sodio para un Almacenamiento de Energía Rentable

Por:  Dr. Olivier Alirol, Físico de Resonance Science Foundation

Encontrar un nuevo material de almacenamiento de energía es un gran reto, y el sodio se muestra muy prometedor. Al ser uno de los dos ingredientes principales de la sal, es muy abundante, no tóxico y barato. Sin embargo, es muy difícil producir una batería basada en el sodio. El problema es que, cuando se exponen al aire, los metales del cátodo de una batería de sodio pueden oxidarse, disminuyendo el rendimiento de la batería o incluso dejándola completamente inactiva.

En los últimos años, la investigación sobre el desarrollo de baterías de iones de sodio ha hecho grandes progresos en términos de rendimiento utilizando óxidos de metales de transición en capas y polianiones. Parece que los compuestos de sodio pueden ser prometedores en comparación con sus análogos de litio. Si se...

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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...

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Superpropulsión de Gotitas de Agua

La dinámica de fluidos es una de las cosas más complejas e interesantes de la física. Las imágenes a cámara lenta de gotas cayendo sobre el agua pueden darnos una idea de lo que ocurre. Y la física básica del flujo de fluidos se expresa mediante antiguas ecuaciones escritas en el siglo XIX. Sin embargo, esas ecuaciones no lineales son muy difíciles de descifrar y aún hoy deben ser desveladas. Muchos aspectos sorprendentes de la dinámica de fluidos están esperando a ser explorados por completo, y las gotas son uno de ellos.

Las olas siguen a nuestra embarcación mientras serpenteamos por el lago, y las corrientes de aire turbulentas siguen nuestro vuelo en un avión moderno. Los matemáticos y los físicos creen que se puede encontrar una explicación [...] mediante la comprensión de las soluciones de las ecuaciones de Navier-Stokes. Aunque estas ecuaciones se...

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El Material de las Hojas para Supercondensadores Supera al Grafeno

física grafeno Aug 28, 2017

Por: Adam Apollo, Miembro de la Facultad de Resonance Academy

En Shandong, China, investigadores han descubierto recientemente una forma de convertir las hojas caídas de los árboles de fénix, las cuales caducan en un material de carbono poroso con potencial para su uso en la electrónica de alta tecnología. El Instituto Americano de Física publicó sus resultados en el Journal of Renewable and Sustainable Energy, ya que estas hojas suelen quemarse simplemente en invierno, lo que genera una importante contaminación atmosférica.

Como una encarnación más fiel del ave fénix, el nuevo proceso da lugar a microesferas de carbono para supercondensadores, dando lugar a un nuevo y valioso uso de estas hojas otoñales. Las hojas secas se muelen primero hasta convertirlas en polvo, y luego se calientan durante 12 horas a 220 grados Celsius, produciendo un polvo de diminutas microesferas de carbono. Tras un...

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Disipación Fractal de la Energía en los Flujos Turbulentos: la Dinámica de Fluidos Subyace a un Amplio Rango de Fenómenos Físicos

La ciencia de la modelización y descripción del comportamiento de los fluidos, denominada dinámica de fluidos, es sorprendentemente fundamental para comprender algunos de los componentes y procesos más elementales que subyacen a los fenómenos físicos. La dinámica de fluidos permite entender desde cómo vuela un avión o un pájaro por el aire hasta cómo se forman los vórtices cuánticos en los superconductores, los condensados de Bose-Einstein y los superfluidos. Este último ejemplo sugiere que la dinámica de los fluidos puede ser incluso esencial para entender la mecánica cuántica, y de hecho los análogos cuánticos hidrodinámicos han demostrado todas las propiedades aparentemente extrañas de la mecánica cuántica en sistemas macroscópicos puramente clásicos.

Como tal, la dinámica de fluidos se está...

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Los Electrones que Fluyen como un Líquido en el Grafeno, Inician una Nueva Ola de la Física

física grafeno Aug 21, 2017

El misterioso electrón, imaginado como bolas de billar en el modelo de Bohr y como partículas puntuales en la teoría cuántica de campos, sigue sin ser realmente comprendido. Estudiar el comportamiento colectivo y las propiedades de interacción de los electrones podría ayudarnos a comprender mejor su intrigante naturaleza.

Las propiedades de dispersión y la conductividad son un tema muy estudiado, con el entendimiento fundamental sobre que la dispersión de electrones disminuye la conductividad. Las imperfecciones del cristal y las altas temperaturas pueden aumentar la dispersión de los electrones y, por tanto, afectar a la conductividad del metal. Los metales de alta calidad, con menos impurezas, permiten que el electrón viaje más lejos sin ser dispersado y, por tanto, experimentan una resistencia insignificante y una mayor conductividad. Sin embargo, esta resistencia insignificante -que permite el...

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