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Noticias de ciencia y artículos de la Facultad

Un Material Superconductor de Grafeno de Dos Capas

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

Los científicos han descubierto que dos capas de grafeno pueden conducir electrones mostrando superconductividad si las dos redes hexagonales se retuercen una contra otra en un ángulo de 1,1 grados. Este hallazgo podría conducir a los superconductores de temperatura ambiente, un material hipotético que muestra superconductividad a temperaturas superiores a 0 °C (273,15 K). La mayoría de los superconductores sólo funcionan a temperaturas cercanas al cero absoluto. Incluso los superconductores de "alta temperatura" funcionan en la realidad a -140 ºC. Un material que mostrara esta propiedad a temperatura ambiente -sin necesidad de una costosa refrigeración- podría revolucionar la transmisión de energía, los escáneres médicos y el transporte.

El aumento de la temperatura a la que se produce la superconductividad...

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El Rayo Tractor Acústico Puede Agarrar Objetos de Detrás de los Obstáculos

Por: William Brown, Biofísico e investigador de Resonance Science Foundation
 
Investigadores del Reino Unido han creado un rayo tractor acústico capaz de doblar el sonido alrededor de un obstáculo para hacer levitar un objeto al otro lado. Denominado SoundBender, el dispositivo combina un conjunto de transductores de ultrasonidos con un metamaterial acústico.

En los últimos años, los investigadores han utilizado matrices de transductores para construir rayos tractores sónicos sonic tractor beams que pueden crear complejos hologramas acústicos para manipular objetos en el aire. Los metamateriales acústicos  Acoustic metamaterials son materiales diseñados con propiedades estructurales que no suelen darse de forma natural. Se han utilizado para producir hologramas acústicos, doblar haces de sonido y crear dispositivos de levitación acústica estática. Pero...

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La Fricción Tiene Memoria, Dicen los Físicos

física de materiales Jun 19, 2018

Artículo por: Resonance Science Foundation

Los experimentos realizados por Sam DillavouShmuel Rubinstein en la Universidad de Harvard han revelado, por primera vez, que la fricción entre dos superficies tiene "memoria". Esto significa que la fuerza puede depender no sólo del estado actual de la interfaz, sino también de cómo ésta ha alcanzado su estado actual.

Esta nueva visión podría influir en el modo en que los físicos caracterizan la fricción en materiales como la roca, los metales y el papel, y aplicarse a una amplia gama de sistemas físicos, desde las micromáquinas hasta los terremotos.

Área de contacto

La cantidad de fricción generada por dos superficies está directamente relacionada con su área de contacto. Las irregularidades microscópicas de las superficies se van aplanando a medida que pasa el tiempo, aumentando el área de contacto y,...

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Dispositivo Metamaterial Controla la Transmisión y Reflexión de las Ondas Acústicas

Por: Ken Kingery, Universidad de Duke

Los investigadores de metamateriales de la Universidad de Duke han demostrado el diseño y la construcción de un material delgado que puede controlar la redirección y la reflexión de las ondas sonoras con una eficacia casi perfecta.

Aunque se han propuesto muchos enfoques teóricos para diseñar un dispositivo de este tipo, se han esforzado por controlar simultáneamente la transmisión y la reflexión del sonido exactamente de la manera deseada, y ninguno se ha demostrado experimentalmente.

El nuevo diseño es el primero que demuestra un control completo y casi perfecto de las ondas sonoras y se fabrica de forma rápida y sencilla con impresoras 3D. Los resultados aparecen en línea el 9 de abril en Nature Communications.

"Controlar la transmisión y la reflexión de las ondas sonoras de esta manera era un concepto teórico que no tenía una...

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La Liquidez de los Materiales Granulares

física de materiales Dec 22, 2017

Es fácil caminar por la arena de una playa. Pero pisar una piscina de bolas es enseguida más difícil. Tanto la arena como las piscinas de bolas son materiales granulares. Este tipo de materiales están formados por conjuntos de pequeñas partículas o granos. Su particularidad es que pueden comportarse como sólidos o líquidos en función de su densidad y otros parámetros físicos.

La física de los materiales granulares es compleja y en las últimas décadas se han propuesto muchos modelos. Sin embargo, la industria utiliza mucho estas propiedades físicas para procesar materiales utilizando, por ejemplo, "lechos fluidizados". Estos lechos particulares están formados por una mezcla de fluido y sólido y presentan propiedades similares a las de los fluidos. Se considera una mezcla heterogénea de fluido y sólido que puede representarse mediante una única...

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El Grafeno Podría Contener una Fuente de Energía "Limpia" Ilimitada

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

Los procesos estocásticos son omnipresentes en la naturaleza. También conocidos como procesos aleatorios, pueden adoptar múltiples formas, como un paseo aleatorio o un juego de azar. Sus estudios han desempeñado un papel fundamental en el desarrollo de la física moderna, empezando por Langevin y el movimiento browniano bien ilustrado por el grano de polen que flota en el agua. Los recientes avances en la precisión y resolución de las mediciones han ampliado el marco del movimiento browniano a escalas espacio-temporales sin precedentes y a una mayor variedad de sistemas, como la difusión atómica en redes ópticas y la difusión de espín en líquidos. Los estudios de estos sistemas están proporcionando información sobre los mecanismos e interacciones responsables de la estocasticidad.

Por ejemplo,...

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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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Nuevo Nanomaterial para la Conversión de Energía

física de materiales Oct 04, 2017

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...

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Nuevas Oscilaciones Cuánticas en el Grafeno

Las oscilaciones de las propiedades físicas de los materiales con el campo magnético son un fenómeno bien conocido e importante en la física. A pesar de tener una gran variedad de manifestaciones experimentales, sólo hay unos pocos tipos básicos de oscilaciones: las de origen cuántico o semiclásico. Las oscilaciones cuánticas están determinadas por la cuantización de Landau de los niveles de energía de los metales en campos magnéticos elevados y suelen observarse a temperaturas muy bajas y en materiales metálicos monocristalinos muy limpios.

El estudio de estas oscilaciones nos proporciona información importante sobre las propiedades de las partículas y los átomos. Por ejemplo, permite cartografiar la superficie de Fermi. También permite extraer información sobre las masas y el camino libre medio de las cuasipartículas y el grado de...

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Científicos Observan por Primera Vez Cómo los Electrones "Bailan" con Átomos Vibrantes

La energía vibracional debida a la oscilación de los átomos en una red cristalina se conoce como fonón. Estas vibraciones -o fonones- están determinadas por el átomo específico y su enlace atómico asociado, generando calor y sonido a medida que este quantum de energía vibracional se propaga a través del material.

Los electrones que viajan a través de un material pueden experimentar resistencia en función de la metalicidad y sus impurezas, lo que afecta al proceso de conducción. Sin embargo, cuando los electrones se acoplan a la energía mecánica vibracional -lo que se conoce como acoplamiento electrón-fonón-, son capaces de desplazarse colectivamente a través del material de forma coherente.

Un equipo de Stanford que utiliza el Laboratorio Nacional de Aceleración SLAC (Centro de Aceleración Lineal de Stanford), ha realizado ahora las primeras...

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