Noticias científicas 26/01/2018

GIF La viga del tractor sónico agarra objetos grandes El primer rayo tractor sónico que puede levitar objetos de más de la mitad de la longitud de onda del ultrasonido utilizado ha sido creado por investigadores de la Universidad de Bristol, en el Reino Unido. La nueva técnica implica la creación de un "vórtice virtual" de ultrasonido que se puede ajustar, mientras se mantiene la fuerza de captura. Esto reduce las fuerzas desestabilizadoras que perturban los objetos más grandes, permitiendo que esas partículas se mantengan. Los investigadores dicen que la nueva técnica también permite que los objetos más pequeños se muevan usando una gama mucho más amplia de frecuencias de ultrasonido, lo que abre las aplicaciones médicas, como el movimiento de cálculos renales. En 2015, Asier Marzo y Bruce Drinkwater de Bristol desarrollaron un rayo tractor sónico que usaba ultrasonido para levitar, rotar y mover objetos en múltiples direcciones. Ese dispositivo usó una grilla de 64 altavoces en miniatura, listos para usar, controlados por una serie de transductores programables para crear hologramas acústicos que podrían atrapar y manipular objetos en el aire. Los investigadores crearon tres formas acústicas diferentes: pinzas, un vórtice que atrapa objetos en su núcleo y una jaula. Utilizando estos, pudieron levitar y controlar las partículas de poliestireno con diámetros de 0.6-3.1 mm. La pantalla crea imágenes en 3D que se pueden ver desde muchos ángulos Los investigadores de los Estados Unidos han desarrollado una técnica para crear imágenes tridimensionales en 3D que pueden compartir espacio con objetos físicos. El trabajo está en una etapa inicial, pero ofrece varias ventajas potenciales sobre las técnicas actualmente disponibles para crear imágenes en 3D como la holografía. La tecnología utilizada por el android R2D2 para proyectar el video en 3D de la Princesa Leia suplicando "Ayúdame, Obi-Wan Kenobi: tu eres mi única esperanza" en el aire nunca fue explicada en la película Star Wars . Los científicos, sin embargo, han inventado varias tecnologías capaces de producir la impresión de imágenes en 3D. La más conocida y más utilizada es la holografía, en la cual una superficie 2D envía luz al ojo de tal forma que el cerebro reconstruye esta luz como proveniente de un objeto tridimensional. Desafortunadamente, esta ilusión óptica solo funciona para un rango bastante estrecho de ángulos de visión: "Los hologramas y las pantallas similares se basan en superficies de modulación 2D que deben verse como una pantalla de TV", explica Daniel Smalley. de la Universidad Brigham Young en Utah, "Siempre debes mirar la pantalla para verla". Los drones espaciales darán a los satélites una nueva vida Los satélites que ocupen un espacio valioso en la órbita geoestacionaria recibirán una nueva vida, gracias a un anuncio reciente de la empresa aeroespacial británica Effective Space . En 2020, la compañía lanzará una flota de drones espaciales para un cliente no especificado, que se hará cargo de la maniobra de un satélite una vez que se quede sin combustible. La tecnología que han desarrollado podría ser un avance crucial en las operaciones satelitales en el futuro cercano, y probablemente encenderá un mercado enormemente competitivo. Situado a unos 36,000 km sobre el ecuador de la Tierra, el cinturón de Clarke (llamado así por el escritor de ciencia ficción Arthur C Clarke) es el hogar de un anillo de alrededor de 600 de nuestros satélites más importantes. Estos satélites están en órbita geoestacionaria, lo que significa que nunca se mueven en relación con un solo punto en la superficie de la Tierra, lo que les permite llevar a cabo operaciones que van desde el pronóstico del tiempo hasta la transmisión de televisión. Sin embargo, el espacio en el cinturón Clarke se está agotando. Daniel Campbell, director administrativo de Effective Space, señala que muchos satélites están diseñados para funcionar durante 15 años de servicio. Después de eso, la nave espacial ya no puede controlar sus posiciones. Una vez que se ha perdido la capacidad de manipular la orientación y posición de un satélite, el satélite se convierte efectivamente en basura espacial que desperdicia una valiosa posición en el cinturón de Clarke. Los pioneros de rayos X se unen a la Sociedad Física Europea Condensed Matter Division Premio de Eurofísica Giacomo Ghiringhelli y Lucio Braicovich del Politécnico de Milán en Italia han ganado el Premio de Eurofísica de la División de la Sociedad Europea de Física Condensada 2018 "para el desarrollo y la exploración científica de la dispersión de rayos X inelástica resonante de alta resolución (RIXS)". El premio se otorga cada dos años por la Sociedad Europea de Física (EPS) y se presentará a la pareja el 13 de marzo en la 27ª Conferencia General de la División de Materia Condensada EPS , que se celebrará en Berlín. La observación de la onda gravitacional ayuda a identificar el límite de masa de la estrella de neutrones Los datos de la observación reciente de ondas gravitacionales de la fusión de una estrella de neutrones binarios se han utilizado para colocar un límite superior nuevo y muy preciso sobre la masa de las estrellas de neutrones. Luciano Rezzolla y sus colegas de la Universidad de Goethe en Frankfurt, Alemania, calcularon que una estrella de neutrones puede ser tan grande como 2.16 masas solares sin colapsar por su propia gravedad para formar un agujero negro. Las estrellas de neutrones se forman cuando una estrella más grande que el Sol explota en una supernova, dejando un remanente extremadamente denso y compacto. Si el remanente es más masivo que alrededor de dos soles, colapsará en un agujero negro. Los restos más pequeños evitan el colapso y se convierten en estrellas de neutrones. Sin embargo, las propiedades internas de las estrellas de neutrones han sido un misterio para los físicos, por lo que es especialmente difícil hacer un cálculo preciso del límite superior de la masa de las estrellas de neutrones. Pequeñas espinas le dan al pájaro del paraíso sus plumas súper negras Las aves del paraíso macho tienen plumas excepcionalmente negras y ahora los investigadores de EE. UU. Explicaron cómo las plumas logran reflejar pequeñas cantidades de luz. El equipo descubrió que algunas plumas tienen estructuras complicadas que crean un efecto de dispersión que resulta en una reflectancia casi nula de la luz bajo ciertas condiciones, dándoles una apariencia "súper negra". Los investigadores piensan que este plumaje negro evolucionó para mejorar el brillo percibido de parches de color adyacentes durante las representaciones de cortejo (ver figura). Las aves del paraíso se encuentran en Nueva Guinea y partes del este de Australia. Son famosos por las elaboradas exhibiciones de cortejo, los adornos de plumaje y la coloración dramática de los machos. En muchas especies, los machos tienen parches de plumas de colores brillantes junto al plumaje negro mate que parece mucho más oscuro que la coloración negra de otras aves. La mecánica cuántica proporciona nuevos conocimientos sobre los fluidos activos Una conexión entre los fluidos que contienen partículas autopropelentes y los fundamentos de la mecánica cuántica ha sido descubierto por Benjamin Loewe , Anton Souslov y Paul Goldbart en el Instituto de Tecnología de Georgia en los EE.UU.. Esta idea permitió al equipo derivar ecuaciones hidrodinámicas que describen los fluidos activos, algo que resultó ser muy difícil de hacer en el pasado. La dinámica de los fluidos no siempre puede describirse por los movimientos aleatorios de las partículas individuales. Cuando se involucran partículas autopropulsadas, como las bacterias de la natación, pueden ocurrir flujos ordenados y espontáneos a gran escala. Conocidos como fluidos activos, estas sustancias son estados únicos de la materia. Para comprender mejor las partículas autopropulsadas, el trío de Georgia las modeló como granos en forma de arroz con dos propiedades fundamentales que dictan su dinámica: las direcciones en que se mueven y giran. El equipo de Loewe vio que estas dos propiedades estaban fundamentalmente vinculadas; que la dirección de viaje de un grano depende directamente de dónde apunta, y viceversa. La anomalía de neutrones podría apuntar a la materia oscura Durante más de 20 años, los físicos no han podido explicar por qué dos tipos de experimentos arrojan valores diferentes durante la vida del neutrón. Uno o más errores sistemáticos desconocidos que sesgan los resultados es una posibilidad. Pero ahora un par de teóricos de partículas en los EE. UU. Han encontrado una explicación alternativa: ocasionalmente los neutrones se descomponen en una partícula previamente desconocida que podría explicar la materia oscura del universo. Dicen que una partícula de este tipo podría dejar una firma muy distintiva en los detectores de física nuclear. Cuando están aislados, los neutrones se descomponen en alrededor de 15 min. Lo hacen a través de la desintegración beta, que implica un neutrón que se transforma en un protón, un electrón y un electrón antineutrino. La conservación de energía, carga, momento angular y otros números cuánticos dicta que esta es la única forma en que los neutrones pueden decaer dentro del Modelo Estándar de física de partículas. Para medir la vida media de neutrones con precisión, los físicos emplean dos técnicas básicas. Una es alojar neutrones dentro de un contenedor, conocido como botella, y simplemente contar cuántos de ellos permanecen después de un intervalo de tiempo fijo. El otro enfoque es disparar un haz de neutrones con una intensidad conocida a través de una trampa electromagnética y medir cuántos protones emergen en un momento dado. GIF