Tentáculos robot, oh no!

Tentáculos robot, oh no!

hormigaA muchos nos puede parecer que la mano es la manifestación suprema de un organismo inteligente que modifica su entorno: la eficiencia de este diseño vertebrado, un pequeño manojo de huesos articulados controlados por un buen sistema nervioso, es espectacular. Pero no es la única.

En los últimos años hemos visto a los pulpos manipular objetos complejos y a otras especies usar quelíceros, garras y pinzas con maestría. Un buen racimo de tentáculos bien controlados podría ser superior a nuestras humildes manos con un solo dedo oponible; así que no es raro que la cibernética se aparte de las manos mecánicas de un T-101 o un Skywalker y busque nuevos caminos.

Así, un miembro robótico flexible en forma de cable de polímeros, creado en la Universidad Estatal de Iowa (USA) es capaz de enroscarse en un círculo de sólo 200 micrómetros de radio con la suficiente delicadeza (0,78 micronewtons de fuerza) para atrapar una hormiga o una hueva de pez sin hacerles daño. El funcionamiento es sencillo: el tubo de polidimetilsiloxano está hueco y se enrosca al provocar el vacío dentro. Sus creadores piensan aplicarlo a funciones de microcirugía, ya que estas finas hebras tentaculares pueden penetrar por venas y arterias hasta llegar a su objetivo.

Aunque todos sabemos cómo acabará esto.

chicas entre tentáculos

Microrobotic tentacles with spiral bending capability based on shape-engineered elastomeric microtubes, en Nature.

El U.S.S. Enterprise al desguace

Un Sea Hawk sobrevuela el USS EnterpriseEl primer portaaviones nuclear del mundo, el Enterprise (que sirve a la Marina americana desde hace 53 años) ha cumplido con sus años de vida útil y pronto comenzará su proceso de retirada del servicio.

La única nave de su clase, la “Gran E” fue la base de los potentes portaaviones nucleares clase Nimitz con mejores sistemas de radar y dos reactores más potentes que los ocho del Enterprise. La vieja dama ha visto muchas batallas (incluyendo algún que otro accidente grave) pero sigue surcando los mares majestuosamente; no se puede negar la belleza de estos gigantes de combate a pesar de lo que representen ideológicamente. Hay que decir que ojalá toda la industria fabricara los vehículos con una vida útil semejante…

El proceso de “apagado” ha comenzado: la mitad de la nave está fuera de servicio, con cubiertas y secciones sin luz y selladas para que la gente no se pierda. Aparcada en los astilleros de la Flota Estelar en San Francisco Newport News en Virginia, sus ocho reactores nucleares deben ser vaciados completamente de combustible (nunca se ha hecho) y en 2016 será desmantelada y reciclada, dejando sitio al nuevo CVN-78 Gerald R. Ford (el cual da nombre a la nueva clase que deja obsoletos también a los Nimitz).

“Si no has servido en el Enterprise, realmente no has vivido” (Contraalmirante Thomas More)

visto en io9.

Artículo sobre el Enterprise en defensetech.org.

Un cable que transporta campos magnéticos

Un cable que transporta campos magnéticos

Prototipo de cable magnético¡Toma ya, un invento español que no consiste en un palo con algo en la punta! Y además desarrollado aquí, en la Universidad Autónoma de Barcelona: consiste en un tubo de material ferromagnético rodeado de material superconductor, capaz de transportar un campo magnético de forma análoga a como la fibra óptica transporta la luz. Esta tubería (de la que se ha construido un prototipo de 14 centímetros) puede desarrollarse como un cable también a escala nanométrica, y es un 400% más eficaz que otras tecnologías conocidas.

Las aplicaciones de este descubrimiento son múltiples, tanto a nivel de almacenamiento de información como para equipos de generación de energía.

Magnetic hose: Routing and Long-distance Transportation of Magnetic Fields, publicado en arXiv.org.

Visto en SINC.

Discos duros más pequeños a base de skyrmiones

skyrmionEn informática existe la llamada Ley de Moore, que dice que la cantidad de transistores en un circuito integrado se duplica cada dos años más o menos. Esto podría aplicarse a casi cualquier tecnología existente: discos duros, baterías… pero la escalada tiene que romperse en un momento: en el que la tecnología llega al límite material de complejidad o miniaturización. En el caso de los discos duros -en el que los datos en forma de ceros y unos se graban como campos magnéticos sobre una superficie- este límite ronda los 25 nanómetros, que es lo más junto que puede estar un campo magnético a otro sin empezar a afectarse mutuamente.

Presentamos los skyrmiones. Estas partículas, teorizadas por Tony Skyrme en los años ’60, son campos magnéticos asociados a átomos (eh, “una superposición cuántica de bariones y estados de resonancia“; se pueden imaginar como un vórtice o nudo magnético en torno a un grupo de átomos) pero en cuyo interior el spin de los electrones no está alineado como en un imán normal, lo que hace que sean menos influyentes con los de su entorno y se puedan “apretar” más datos en una superficie dada. El problema de los skyrmiones es que no son fáciles de fabricar.

Hace unos días un equipo de físicos de la Universidad de Hamburgo publicó un artículo en el que parecen haber conseguido crear y aniquilar skyrmiones individuales en una superficie de hierro-paladio sobre una placa de iridio; el conjunto fue enfriado a 4.2K (casi cero absoluto) y se aplicó corriente con la punta de un microscopio de efecto túnel, consiguiendo con ello asignar una carga topológica: en la metáfora de Niklas Romming, uno de los miembros, haciendo y deshaciendo nudos para recordar cosas. Por supuesto que ya tenían la idea del almacenamiento de datos en mente. La separación entre estas cuasipartículas era de tan sólo 6 nanómetros!

La cuestión ahora será ver si este efecto puede conseguirse a temperatura ambiente; los discos magnéticos basados en skyrmiones, además de ser más robustos que los campos magnéticos convencionales -por ejemplo, resistencia a las oscilaciones térmicas- consumirían muchísima menos energía en los procesos de lectura/escritura* y serían extraordinariamente compactos**, más de lo que se podría conseguir nunca con un disco duro convencional.

Y así, cuando llegamos a los límites permitidos por la Física para hacer algo, los humanos simplemente cambiamos de Física.

Writing and Deleting Single Magnetic Skyrmions, en Science.

Visto en Physics World y otros.

* Supuestamente, cien mil veces menos.

** un disco duro de sobremesa típico del tamaño de media ficha de dominó…

Un platillo volante de los años ’50

Echad un ojo a esta página del Plattsburgh Press Republican del 28 de noviembre de 1950:

diario

 

northrop-ns-97Debajo de los trolebuses aparece un platillo volante “no operativo”: el NS-97, uno más de los diseños que a partir del ala volante y ciertos supuestos prototipos nazis fueron experimentando con superficies sustentadoras diferentes al ala normal. Lo cierto es que los americanos llevaron a cabo una encuesta clasificada en 1947 entre técnicos alemanes recuperados para ver si había algo que se pareciera a un disco volante; el resultado fue que -aunque los propios alemanes lo consideraban un diseño “altamente práctico y deseable” nunca se había planificado o construído algo así en las fábricas de la Wehrmacht.

El diseño del NS-97 pertenece a un estudiante del Instituto Aeronáutico Northrop*, Nick Stasinos, y por lo que se sabe no se fabricó ningún prototipo a escala completa. Disponía de un disco exterior rotatorio dotado de ocho turbinas para el despegue vertical y control de giro; el disco interior, con la cabina del piloto y dos jets que proporcionan la propulsión hacia adelante, permanece fijo.

Dentro de los diseños de ala circular**, este modelo era especialmente elegante. A mí me recuerda a un cruce entre un interceptor A-Wing, una nave de asalto Cylon y un crucero de clase Constitution (la rotulación del casco es casi la misma!)… pero esta aeronave es treinta años más vieja. Nunca llegó a volar, pero el diseño es precioso.

* En algunos sitios aparece erróneamente denominado “Northrop NS-97” pero realmente la compañía Northrop Grumman -la tercera suministradora más importante de material de defensa para el gobierno USA- no tiene nada que ver. Las iniciales NS corresponden a las del diseñador. 

** y hubo otros igualmente impactantes, pero son falsos: http://www.aerospaceweb.org/question/planes/q0204b.shtml

Supercables para ascensores

Kingdom-Tower-Jeddah

Si recordáis el concepto del ascensor espacial (un artilugio originalmente de ciencia-ficción consistente en una torre elevadora tan alta como para llegar a una órbita baja, con lo cual se evitaría tener que sacar objetos del campo gravitatorio terrestre a cañonazos como hacemos ahora) el principal problema que encontramos es que no hay un material adecuado para construirlo: las cuerdas de los ascensores se partirían por su propio peso fuese cual fuese el grosor del trenzado de acero que usáramos. De hecho, ningún ascensor puede tener más de 500 metros por esta razón (y por eso los rascacielos elevados tienen ascensores hasta cierta planta y a partir de ahí hay que subir en otro).

Pero es que resulta que hay al menos una veintena de edificios que superan los 500 metros, en los cuales se invierte mucho capital y esto, obviamente, da rienda suelta a los investigadores. El descubrimiento de los compuestos de carbono ligeros y resistentes llevó a una investigación más dedicada y parece que ahora una compañía finesa, Kone, ha desarrollado un cable de fibras de carbono embutidas en plástico de 4x40mm -prácticamente como un cinturón- capaz de hacer el trabajo.

UltraRope (nombre comercial del cable) pesa la séptima parte que su equivalente en acero y lleva siendo probado en una mina desde 2004, soportando cambios de temperatura, envejecimiento, impactos y fuego para asegurar su resistencia y longevidad. ¡Cosa importante teniendo en cuenta que habrá vidas colgando de él! Es normal la reticencia: yo aún no me acostumbro a que mi motocicleta lleve en lugar de cadena una cinta de plástico que soporta las fuerzas de tracción con la misma o mayor facilidad.

La empresa americana Otis también está experimentando, pero su idea es usar las fibras de carbono para reforzar los cables de acero, aunque también adoptando la forma de cintas planas más que cuerdas. El planteamiento de la empresa finesa es más vanguardista; aún así, hay otros cambios implicados en estos superascensores: sistemas de navegación más complejos para gestionar las subidas y bajadas, acumuladores de regeneración y otras estrategias de ahorro energético… el ascensor, aparentemente una máquina simple, tendrá unas tripas muy diferentes en el futuro próximo.

La web promocional de UltraRope.

Visto en New Scientist.