Cómo funcionan los superconductores

Excelente video didáctico sobre los fenómenos que pueden llevar al ahorro masivo de energía, obtener vehículos que leviten por campos magnéticos y muchas otras asombrosas aplicaciones.

Los superconductores son materiales que presentan mínima resistencia al paso de la corriente eléctrica, por añadidura presentan otros grandiosos efectos electromagnéticos como por ejemplo:

A) El efecto Meissner. El cual es la desaparición del flujo magnético dentro del material, cuando se alcanza una temperatura critica.

B) Flujo magnético atrapado. Causa la suspención magnética. Es una condición de equilibrio estable entre el superconductor y un imán (no es atraído, ni repelido).

Con el paso del tiempo se ha logrado obtener materiales superconductores a temperaturas más cercanas a la temperatura ambiente, incluso algunos materiales a temperaturas por arriba de los 170 grados centígrados son superconductores. En la figura anexa se puede ver la evolución de esta tecnología , (Da un clic en la imagen para agrandarla). Tal vez, te toque un eficiente transporte que funcione con estos superconductores.

Preguntas para pensar
1) ¿En que condiciones una resistencia eléctrica alta es útil?
2) ¿Existen líquidos o gases superconductores?


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Libro en línea: los superconductores.

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Humanos contra la bobina tesla

Videos con experimentos, donde descargas eléctricas de altísima tensión chocan contra personas, protegidas por milímetros de malla metálica.

Espectacular show, con lámparas fluorescentes



Un tipo con armadura riducula, pero util



En una jaula


Finalmente, para todos los que quieren contruir una bobina de Tesla.

¿Qué Cuchillo Usare Hoy: el de Plasma, el Láser o el de Agua?

Existen muchas formas de cortar un solidó: grandes fuerzas actuando en áreas pequeñas, altas temperaturas destrozando unas cuantas moléculas. Como se muestra, en estos tres videos de cortadores inusuales:

Cortar metales con Plasma: Gases a alta temperatura, que golpean a la materia con alta energía cinética y rompen la union molecular.





Cortando la pizza con el láser: Radiación electromagnética muy intensa actuando en un área ínfima, la altísima energía rompe los enlaces moleculares y se obtiene un corte finísimo.




Un cuchillo de agua en la fábrica: Agua con minúsculas partículas abrasivas que viajan a alta velocidad y chocan contra el sólido



Cada herramienta para mejorar un proceso, cada herramienta para una situación especial, más allá del juego y la anécdota estas herramientas pueden cambiar nuestros productos.

De: video cuchillos de chorros de agua

Crisis en los átomos, cuando se alcanza la temperatura más baja

Cuando la materia alcanza temperaturas bajas se comportan de modo extraño. Los átomos no pueden ser tomados como partículas, son una combinación de puntos y ondas, mientras más se baja la temperatura el orden entre átomos crece. Entonces, puede aparece el estado de Bose-Einstein.

En las clases más elementales aprendimos que los estados de la materia son: los fluidos y los sólidos. Al observar con cuidado encontramos que las fases pueden ser más: formas alotrópicas (que es organización de moléculas), combinaciones de estados: plasmas y cristales líquidos, por ejemplo.

Pero para ciertas partículas, puede aparecer un estado de mínima energía donde pierden su identidad las partículas. Este estado fue predicho por las teorías cuánticas de Bose-Einstein. Desde los años 90 se contaron con experimentos de este estado de la materia que puede ser utilizado para obtener computación cuántica, la siguiente revolución en ordenadores.

Vemos unos vídeos de este fenómeno:


Básicamente, se requiere un campo magnético que mantenga confinados a unos cuantos átomos, después por medio de un láser se reduce la velocidad de los átomos. Se hace chocar los fotones de luz para disminuir la velocidad de las partículas, lo que hace que la temperatura baje. Fácil de decir, pero se necesita mucha habilidad experimental y el equipo para alcanzar temperaturas por abajo de 0.0001 kelvin.

Es importante que estudiemos mecánica cuántica para estar listos para los siguientes desarrollos tecnológicos, los que nos darán la ventaja de mercado, salvaguardar a nuestra sociedad y comprender nuestro mundo.

Preguntas para pensar
1) ¿Qué características físicas deben tener las partículas para obtener el estado de Bose-Einstein?
2) ¿Cómo se obtienen temperaturas tan cercanas al cero absoluto?

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Primera Imagen De Un Virus Con Rayos X

Los rayos X son un valuarte para los científicos. Gracias a ellos se han logrado descubrimientos sobresalientes sobre la estructura cristalina, la hemoglobina o el ADN. Pero por mucho tiempo el material biológico no había sido escudriñado con estos rayos. Parece que hoy ya podemos observar estructuras por debajo de los 20 nanometros.

En Quantitative Imaging of Single, Unstained Viruses with Coherent X-rays. John Miao de la Universidad de California, Los Angeles, afirma contar con la primer fotografía de un virus en solitario. Empleando una técnica de microscopia de rayos X. La mejora se debe al uso del patrón de difracción del virus y reconstruir la imagen a partir de la información de los fronteras. Por esto es posible obtener una resolución tan alta.

La técnica es puramente una mejora en el análisis de la señal. Por lo cual se puede implementar en cualquier universidad o laboratorio privado con el mínimo de equipo. Esto abre una gran puerta para que los biólogos puedan estudiar en 3D estructuras orgánicas, además de aumentar la resolución de las observaciones en inorgánicos.

Matemáticas, física (óptica), análisis de imágenes, son los temas que debes estudiar para ser parte de esta emocionante aventura de observar proteínas y construir nuevas estructuras nanométricas. Posiblemente sea la llave para nuevos premios Nobel en el campo de los rayos X.