Avances en generadores termoeléctricos

El efecto Seebeck (o termoeléctrico) es el nombre que recibe la conversión de una diferencia de temperatura entre dos metales o semiconductores diferentes en electricidad.

Se utiliza, por ejemplo, para producir energía eléctrica para las sondas espaciales mediante los llamados generadores termoeléctricos de radioisótopos en los que el calor producido por la desintegración de un material radioactivo se convierte en electricidad mediante el uso de una serie de termopares, que no son otra cosa que dispositivos en los que dos metales unidos producen electricidad mediante el citado efecto Seebeck.

También es posible utilizar este efecto para aprovechar diferencias de temperatura que se producen debido al funcionamiento de ciertas máquinas, como por ejemplo un coche, y de hecho ha habido al menos un par de prototipos de BMW y de Volkswagen en los que la instalación de sendos generadores termoeléctricos han permitido reducir el consumo de combustible del coche en aproximadamente un 5% al utilizar la electricidad producida por estos para alimentar los sistemas eléctricos de los coches.

Al Doctor Wulf Glatz, un científico de 35 años de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH), se le ocurrió que este tipo de generadores podría ser muy útil para generar electricidad en dispositivos portátiles para evitar tener que usar baterías o fuentes de alimentación externas, y se puso a trabajar en el diseño de micro termogeneradores eléctricos, a los que denomina µTEG.

Fruto de su trabajo ha desarrollado un nuevo método de producción que no sólo permite crear estos microgeneradores sobre un polímero (un plástico, para entendernos) que luego se puede aplicar sobre superficies no regulares, lo que permite aumentar al máximo la superficie de contacto para aprovechar mejor la diferencia de termperatura existente, sino que además los µTEG producidos con su método son más efectivos que otros diseños similares anteriores y hasta diez veces más baratos de producir.

De generalizarse su uso, podríamos aprovechar un calor que de otro modo se desperdiciaría para reducir nuestro consumo de electricidad, ya no solo en los coches sino en los sistemas de calefacción y en hornos de panaderías y sitios similares por citar un par de ejemplos que se me vienen rápidamente a la cabeza.

Este trabajo, que también ha sido la base de su tesis doctoral, le ha valido el premio Swisselectric Research Award 2009, otorgado por las empresas eléctricas suizas con el objetivo de reconocer cada año a un científico cuya labor haya avanzado la investigación en el ámbito de la electricidad.

Primera imagen detallada de un átomo

La imagen de arriba, publicada en First Detailed Photos of Atoms y tomada por investigadores del Instituto de Física y Tecnología de Kharkov , en Ucrania, muestra la nube de electrones que forma parte de un átomo de carbono.

Es la primera vez que se ha conseguido ver directamente la estructura de un átomo con semejante detalle. Y, por suerte, lo observado coincide con los dibujos de como se vienen representando los átomos desde principios de los años 80. En ellas un átomo, más que un punto, es una nube de electrones, de carga negativa, en órbita con el núcleo, de carga positiva y compuesta por protones y neutrones.

Lo investigadores del Instituto de Kharkov, “han sido los primeros en conseguir una imagen real de un único átomo, haciendo visibles la predicciones de la mecánica cuántica.”

La NASA halla el punto más frío del sistema solar en la Luna

Científicos de la NASA han podido medir el punto más frío del sistema solar y, para su sorpresa, lo han hallado aquí al lado, en la Luna. Los investigadores de la NASA descubrieron que algunas de las medidas que tomaba el Satélite de Reconocimiento Lunar que realiza esta tarea eran extremadamente bajas. En concreto las de algunos cráteres que se hallan en el interior de otros cráteres y a los que jamás ha llegado la luz del Sol. La existencia de esos lugares se había predicho teóricamente hace unos cincuenta años, pero en todo este tiempo había sido imposible hacer una comprobación práctica.

David Paige, de la Universidad de California y jefe de la investigación, afirma que en esos lugares «están las temperaturas más bajas que se hayan visto en mediciones reales». Esos lugares están a 238 grados centígrados bajo cero, una temperatura solo dieciséis grados por encima de la más baja que se puede medir. Las temperaturas registradas en el polo sur lunar son aún más bajas que las que se habían medido en Plutón, el que más lejos está del Sol y que por lo tanto recibe menos calor de este. El hallazgo tiene enorme interés para los científicos porque esos extraños y fríos lugares de la Luna podrían contener agua helada y otros compuestos más volátiles.

El Satélite de Reconocimiento Lunar, la sonda que está haciendo la cartografía de la temperatura, fue lanzado el pasado 18 de junio con siete instrumentos de medición a bordo. El aparato que ha realizado el análisis de las temperaturas, que se llama Diviner (Adivino, en castellano), ha registrado más de 8.000 millones de mediciones en aproximadamente la mitad de la superficie del satélite de la Tierra.

Una canción para la Tabla Periódica y Mendeleiev

Un poco de humor científico para empezar el curso
Añado este link por que en esta página viene otro estupendo video musical sobre la tabla periódica.
Os dedico estas canciones a todo los alumnos del colegio Montpellier, a los que les gusta la ciencia y a los que no. Espero que disfrutéis del curso 09/10. A estas alturas todos estáis de acuerdo en que sin esfuerzo nada da felicidad.
Un saludo

Primera luz del observatorio espacial Planck

La radiación cósmica de microondas es una forma de radicación electromagnética que llena todo el universo y que sólo es visible mediante radiotelescopios.


Su estudio es extremadamente importante, ya que cualquier modelo que pretenda explicar el origen de nuestro universo tiene que tenerla en cuenta y explicar su presencia, algo que por ejemplo la teoría del Big Bang hace sin mayores problemas, lo que de hecho hace que muchos científicos la consideren una de las principales pruebas de la validez de este modelo.

Aunque es muy similar se mire a donde se mire, esta radiación presenta pequeñas variaciones, conocidas como anisotropías, que entre otras cosas podrían explicar la creación de las estructuras actuales del universo pues expandidas al tamaño actual de este se corresponden con este, por lo que su medición y estudio es un campo en el que se investiga activamente.

El mayor problema para estudiarla es que esta radiación sería, por decirlo de una forma muy simplificada, y que me perdonen los astrofísicos que nos leen, el resto de la enorme energía liberada con el Big Bang que se habría ido enfriando conforme pasaron los años, con lo que hoy en día su temperatura está en los 2,725 kelvin, por lo que hacen falta instrumentos muy sensibles y enfriados casi al cero absoluto para poder detectar las más pequeñas variaciones en ella, pues estas son del orden de una millonésima de grado.

El observatorio Planck de la Agencia Espacial Europea, lanzado el pasado mes de mayo, tiene precisamente la misión de realizar mediciones extremadamente detalladas de la radiación de fondo, y la ESA ha hecho hoy públicas las imágenes de la primera observación contínua de dos semanas realizada por este observatorio, llevada a cabo entre el 13 y el 27 de agosto pasados.

Durante estas dos semanas los instrumentos del Planck, que gira continuamente sobre su eje, han producido una tira de unos 15 grados de ancho por cada una de las nueve frecuencias que cubren con el objetivo de comprobar la estabilidad de estos y la capacidad de mantenerlos calibrados durante largos periodos de funcionamiento, objetivo que para la agencia ha quedado demostrado según se puede leer en La primera luz de Planck adelanta resultados prometedores.


Es por esto que el Planck se considera ya en pleno funcionamiento y ahora está previsto que durante los próximos quince meses, que es la duración inicialmente programada de su misión, no pare ni un solo instante.

Se calcula que en este tiempo será capaz de producir dos mapas completos del cielo, el primero de los cuales estaría listo en unos seis meses.

Chips fabricados con ADN plegado como figuras de origami

Investigadores de IBM han dado con una nueva técnica que permitirá crear chips más pequeños empleando moléculas de ADN para dibujar los circuitos de los chips


La carrera por crear microchips cada vez más y más pequeños enfrenta cada pocos años a límites físicos: el tamaño de los átomos y moléculas de los materiales de los que están compuestos los propios chips, la precisión con que se pueden grabar sus detalles y cosas así. Curiosamente, casi siempre que parece que ha llegado a un punto de estancamiento, una nueva técnica permite dar un paso más allá. Eso es lo que ha sucedido con el anuncio de IBM sobre el uso de ADN en semiconductores, que tiene un montón de puntos a su favor: permitirá construir chips no sólo más pequeños, sino también más baratos y eficientes energéticamente.

El trabajo consiste en la utilización de unas moléculas que han denominado “origami de ADN”. Estas moléculas de ácido desoxirribonucléico, convenientemente plegadas y desplegadas como si fueran pajaritas de papel a estilo japonés, pueden combinarse con las técnicas de litografía convencionales para “dibujar” las conexiones de los microchips. Si en la actualidad la barrera de lo más pequeño se sitúa en unos 22 nanómetros, con esta técnica se podría llegar hasta unos 6 nanómetros.

El origami de ADN en dos dimensiones tiene la ventaja de que se crea a partir de nanoestructuras muy pequeñas que pueden encajarse unas con otras de forma natural para crear componentes más complejos, pero con un tamaño y densidad mucho más óptimo que con las técnicas que se utilizan en la actualidad. Según dicen en IBM, esto permitiría por un lado fabricar los chips con un gran ahorro y por otro hacerlo de forma que sean energéticamente más eficientes.

Todos los detalles sobre esta nueva técnica se publicarán en un trabajo en Nature: Placement and orientation of individual DNA shapes on lithographically patterned surfaces.

“Tinta” de nanopartículas capaces de capturar la energía solar.

Es un concepto aún en desarrollo y más que futurista, pero suena interesante: células fotovoltaicas compuestas de nanopartículas que forman una especie de tinta que puede imprimirse o aplicarse con una mano de pintura.

Además, serían mucho más baratas que las actuales,
Lower-cost solar cells to be printed like newspaper, painted on rooftops – Es básicamente lo que necesitamos para hacer que la tecnología fotovoltaica se vuelva de uso común. El sol proporciona una cantidad casi ilimitada de materia prima, pero las actuales tecnología de captación de energía solar son muy caras y no pueden competir con los combustibles fósiles.

Los nanomateriales que forman la pintura solar (10.000 veces más pequeñas que el grosor de un cabello humano) capturan la energía solar de forma muy eficiente aplicando varias manos de material sobre tejados o fachadas. Además son semitransparentes, lo que posibilitaría la fabricación de ventanas capaces de funcionar como paneles solares.

La doble Albireo

Albireo es una conocida estrella entre los aficionados a la astronomía. Se trata de una estrella doble situada en la constelación del cisne, pero su encanto está en sus colores. A simple vista veremos (si no hay mucha contaminación) una pequeña estrella que para nada destaca sobre sus compañeras de constelación, pero si conseguimos desdoblarla con algún sistema óptico descubriremos que son dos estrellas, y no solo eso, sino que cada una es de un color distinto (siendo una blanquecina-azulada y la otra amarilla-anaranjada).

Foto: NASA

¿Dónde se encuentra la constelación del cisne?

Cuando aun no conoces demasiado bien el cielo (como me ocurre a mi), es bastante complicado orientarte correctamente y conseguir identificar todas las constelaciones. Creo que ahora mismo la situación de la constelación del cisne es inmejorable para su localización, pues no tiene pérdida. El cisne se encuentra en plena vía láctea, vale que desde las ciudades estas palabras no significan nada, pero si tenéis la ocasión de un cielo relativamente oscuro alzar la vista justo al cenit. Alli encontrareis 3 estrellas que destacarán del resto. Es el famoso triángulo de verano formado por Altair, Vega y Deneb. Nos interesa ésta última pues forma parte del cisne y a partir de ahí es fácil localizar Albireo. En teoría la constelación del cisne tiene forma de cisne, y es probable que oigais que Albireo está en 'la cabeza' del famoso cisne, pero la verdad, yo ahí no veo ningún cisne, por tanto diremos que tiene forma de cruz latina, situandose Albireo en la parte de abajo de la cruz. Para ver la constelación os pongo una screen del práctico programa Stellarium.


¿Qué es una estrella doble?

Pues como el nombre bien indica, son dos estrellas que a simple vista parecen una pero con elementos ópticos es posible desdoblarlas. Existen dos tipos de estrellas dobles:

- Estrellas binarias visuales: Las estrellas quedan unidas compartiendo campo gravitatorio y por tanto realmente existen una relación entre ellas.

- Estrellas dobles ópticas: La proximidad entre ellas es un simple efecto óptico. No son cercanas en el espacio y por tanto tampoco comparte campo gravitatorio.

No se sabe realmente si Albireo forma un sistema binario estando gravitacionalmente unidas, o simplemente se trata de una estrella óptica. Lo que si se ha podido demostrar mediante interferometría de moteado que Albireo A ( nombre que recibe la estrella amarillenta) a su vez sí que está formada por otra estrella doble, esta vez por una estrella binaria.