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Una nueva investigación está revolucionando el diseño de antenas, al abrir la puerta a la creación de antenas que cambian de forma y que van a tener una gran cantidad de nuevos usos en campos que van desde la seguridad pública hasta el despliegue de fuerzas militares.


Las antenas modernas están hechas de cobre u otros metales, pero hay limitaciones con respecto a cuánto se pueden flexionar, y con cuánta frecuencia, antes de que se rompan por completo. Unos investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han creado una antena, usando una aleación especial, que puede ser flexionada, estirada y retorcida, y que acaba retomando su forma original.

La antena se compone de un metal líquido inyectado dentro de microcanales elastoméricos. Las antenas se pueden deformar sin riesgo de rotura debido a que las propiedades mecánicas son definidas por el elastómero y no por el metal.

Michael Dickey, profesor de ingeniería química y biomolecular en la Universidad Estatal de Carolina del Norte, y su equipo, construyen las nuevas antenas inyectando una aleación compuesta por los metales galio e indio, la cual permanece en estado líquido a temperatura ambiente, dentro de canales del grosor de un cabello humano. Los canales son huecos, como una pajilla, con aberturas en ambos extremos, pero pueden tener cualquier forma. Una vez que la aleación ha llenado el canal, la superficie de la aleación se oxida, creando una "piel" que mantiene la aleación en su lugar y que además le permite conservar sus propiedades líquidas.

La flexibilidad de la antena es particularmente atractiva debido a que la forma de una antena determina su frecuencia. De manera que estas antenas son capaces de sintonizar frecuencias muy distintas mediante el recurso, poco recomendable con las convencionales, de estirarlas y doblarlas.

Además de que este singular diseño brinda una antena eficaz que puede ser usada en una amplia variedad de dispositivos electrónicos existentes, su durabilidad y su flexibilidad también abren las puertas a un gran número de nuevas aplicaciones. Por ejemplo, una antena en una cubierta de silicona flexible se podría usar para monitorizar construcciones civiles, como los puentes. A medida que el puente se expande y se contrae, deformaría la antena, cambiando su frecuencia, y proporcionando así de manera inalámbrica a los ingenieros civiles información sobre las condiciones en que se halla el puente.

La flexibilidad y la durabilidad son también características ideales para el equipamiento militar, ya que la antena puede ser doblada o enrollada en un pequeño paquete cuando no se la necesite, y luego desplegada nuevamente sin ningún efecto nocivo en su funcionamiento.
Fuente: http://news.ncsu.edu/releases/wmsdickeyantennas/
http://www.electronicafacil.net/noticias/Ingenieria/Antenas-que-cambian-de-forma/

Unos ingenieros de la Universidad Duke han creado una nueva generación de lentes que podría mejorar grandemente las capacidades de las telecomunicaciones o de los sistemas de radar, proporcionando un amplio campo visual y un nivel de detalle mayor que el posible hoy en día.


) Pero la lente que han diseñado no se parece a una lente como las que conocemos. Mientras que las lentes tradicionales se fabrican con sustancias transparentes como el vidrio o el plástico, y poseen superficies muy pulidas, la nueva lente se parece más a una persiana en miniatura. A pesar de esto, su capacidad de controlar la dirección de los rayos electromagnéticos que pasan a través de ella supera de manera espectacular a la de una lente convencional.

El desarrollo de tan singular lente ha sido posible gracias a la capacidad de fabricar los exóticos materiales compuestos conocidos como metamateriales. El metamaterial empleado para estos experimentos no es una sustancia simple, sino una estructura artificial completa que puede ser diseñada para que exhiba propiedades que no se encuentran fácilmente en la naturaleza.

La lente prototipo, que mide unos diez centímetros de ancho por trece de largo, y menos de tres de grosor, está compuesta por más de 1.000 piezas individuales de material de fibra de vidrio y cuenta con estructuras grabadas en cobre. La distribución precisa de estas piezas en filas paralelas es lo que dirige los rayos según atraviesan la lente.

La nueva lente tiene un amplio ángulo de visión, casi 180 grados, y como su punto focal es plano, se puede usar con tecnologías estándar de obtención de imágenes. Los últimos experimentos han sido efectuados con microondas, y los investigadores creen que es teóricamente posible diseñar lentes para frecuencias más amplias.

Si la nueva tecnología progresa adecuadamente, una sola lente de metamaterial podría sustituir a los sistemas ópticos tradicionales que requieren de grandes conjuntos de lentes, y proporcionar además imágenes más claras que las brindadas por las lentes convencionales. También podrían ser usadas en sistemas a gran escala como los conjuntos de radares para dirigir mejor los haces, una tarea que no es posible con las lentes tradicionales, las cuales tendrían que ser tan grandes que ya no resultarían prácticas.

Fuentes:
http://www.electronicafacil.net/noticias/Optica/Lentes-de-nueva-generacion-con-asombrosas-capacidades/
http://www.dukenews.duke.edu/2009/12/metalens.html

Una cucaracha puede resultarnos nauseabunda, pero el insecto es también una maravilla biológica y de ingeniería, y está proporcionando a unos investigadores de la Universidad Estatal de Oregón lo que ellos llaman "bioinspiración", ayudándoles en una búsqueda de soluciones de diseño para construir el primer robot con patas en el mundo capaz de correr fácilmente sobre terrenos escabrosos.


Si los ingenieros tienen éxito, puede que deban su triunfo tecnológico a lo que han aprendido de estos insectos y otros animales.

Los últimos hallazgos constituyen un bosquejo sobre cómo los animales usan sus patas para administrar el almacenaje y gasto de la energía, y por qué esto es tan importante para controlar la estabilidad.

"Los humanos podemos correr, pero francamente nuestras capacidades no son nada en comparación a lo que los insectos y algunos otros animales pueden hacer", argumenta John Schmitt, profesor de la Escuela de Ingeniería Mecánica, Industrial y de Producción en la Universidad Estatal de Oregón. "Las cucarachas son increíbles. Pueden correr rápido, girar en muy poco espacio, moverse con facilidad sobre terrenos escabrosos, y reaccionar a las perturbaciones más rápidamente de lo que puede viajar un impulso nervioso".

Dentro de ciertos límites, las cucarachas ni siquiera tienen que pensar en echarse a correr; simplemente lo hacen, con acciones de los músculos que son instintivas y no requieren de control de reflejos. Eso es parte de lo que los ingenieros tratan de alcanzar. Ya existen robots que pueden caminar, pero ninguno de ellos puede correr tan bien como lo hacen sus homólogos animales. Los robots andantes todavía absorben demasiada energía y demasiada potencia de computación como para que sean muy útiles.

Si se logra desarrollar robots corredores con las capacidades de las cucarachas, podrían desempeñar papeles valiosos en trabajos difíciles, como operaciones militares, tareas policiales o exploración espacial. Las tecnologías relacionadas con los desarrollos de esta clase también podrían ser aplicadas a mejorar el funcionamiento de extremidades prostéticas para personas con amputaciones, o servir para otras necesidades.

Los investigadores de la Universidad Estatal de Oregón están tratando de identificar algunos de los principios biológicos y mecánicos básicos que permiten correr tan bien y con tanta facilidad a las cucarachas y a ciertos animales. Y ya se están acercando a su objetivo científico.

Fuente: http://www.electronicafacil.net/noticias/Robotica/Robots-corredores-inspirados-en-las-cucarachas/
http://oregonstate.edu/ua/ncs/archives/2009/dec/cockroaches-offer-inspiration-running-robots

En la actual tendencia de potenciar el desarrollo de fuentes alternativas de energía que sean renovables y contaminen menos, unos investigadores están explorando la prometedora tecnología de las baterías de litio-aire.


Las baterías de litio-aire utilizan como catalizador un cátodo de aire que proporciona oxígeno, un electrolito y un ánodo de litio. La tecnología tiene el potencial de almacenar casi tanta energía como un tanque de gasolina, y tendrá una capacidad para el almacenamiento de energía de cinco a diez veces mayor que la poseída por las baterías de iones de litio.

Sin embargo, ese potencial no se alcanzará hasta que se hayan resuelto varios desafíos científicos críticos.

Unos investigadores del Laboratorio Nacional de Argonne en EE.UU., están aprovechando su amplio y detallado conocimiento en el desarrollo de baterías de iones de litio de alta energía y larga vida, para superar las barreras existentes en el desarrollo de las baterías de litio-aire comercialmente viables.

“Los obstáculos para que las baterías de litio-aire se conviertan en una tecnología viable son formidables y requerirán innovaciones en el campo de la ciencia de los materiales, la química y la ingeniería", advierte el director del Laboratorio de Argonne, Eric Isaacs.

Durante las últimas cuatro décadas en este laboratorio se han investigado varias modalidades de diseño de baterías, y en el proceso se ha desarrollado un profundo conocimiento científico sobre el tema y una alta especialización en la ingeniería asociada a este campo. Como resultado, el laboratorio ha cobrado un gran liderazgo en el desarrollo de nuevos materiales para baterías avanzadas, incluyendo las baterías de iones de litio.

Si bien el potencial de las baterías de litio-aire es grande, la investigación necesaria para producirlas de un modo viable llevará tiempo e implicará trabajar estrechamente con la industria.

Fuente: http://www.electronicafacil.net/noticias/Ingenieria/Hacia-las-baterias-de-litio-aire/
http://www.anl.gov/Media_Center/News/2009/news091218.html

En la Universidad Cornell han fabricado un transistor sumamente eficiente hecho de un material que pronto podría reemplazar al silicio como el rey de los semiconductores para las aplicaciones que requieren una alta potencia.


(NC&T) Junxia Shi, especialista en el laboratorio de Lester Eastman, ha desarrollado el dispositivo basado en el nitruro de galio que podría formar la base para la circuitería en productos que van desde los ordenadores portátiles hasta los vehículos híbridos, pasando por muchos otros sistemas electrónicos de alta potencia.

La resistencia a la corriente eléctrica del nuevo transistor es de 10 a 20 veces más baja que la de los actuales dispositivos de alta potencia basados en el silicio. También tiene un alto valor en el parámetro de cuánto voltaje puede aplicarse a un material antes de que falle.

La clave del dispositivo es la baja resistencia eléctrica del nitruro de galio, lo que produce menos pérdida de potencia por calentamiento, y su capacidad de manejar hasta 3 millones de voltios por centímetro sin que se produzca un fallo eléctrico. El silicio, el material competidor, soporta sólo unos 250.000 voltios por centímetro.

Los transistores, que fueron hechos con el equipamiento de nanofabricación de la Universidad Cornell, puede que un día energicen de todo, desde vehículos eléctricos híbridos a barcos. De hecho, la Armada Estadounidense ya financió hace más de diez años la investigación de la Universidad Cornell sobre los transistores de nitruro de galio, y actualmente aporta una parte importante de la financiación para la nueva investigación del laboratorio de Lester Eastman.

Shi y Eastman tienen una patente provisional para su dispositivo. Las empresas Velox y Freescale (establecida ésta última por Motorola), también han ayudado a financiar la investigación, con la esperanza de producir los dispositivos a escala industrial.

A continuación se puede ver una versión más ampliada del transistor:



Fuentes:
http://www.electronicafacil.net/noticias/Semiconductores/Transistor-de-alta-eficiencia-hecho-de-nitruro-de-galio/
http://www.news.cornell.edu/stories/Dec09/GaNtransistor.html

Toshiba ha presentado recientemente su última joya de la miniaturización de los dispositivos de almacenamiento. Los nuevos discos duros de Toshiba de 1.8 pulgadas parten con dimensiones muy reducidas pero capaces de almacenar hasta 320 GB de información.

Más concretamente se venderán tres modelos, de 160, 250 y los 320 GB ya comentados, todos con interfaz SATA2 y una velocidad de giro de 5.400 rpm. Manteniendo el mismo tamaño que anteriores modelos, Toshiba promete que estas nuevas unidades son energéticamente hasta un 19% más eficientes pero con el mismo rendimiento.

Es cierto que las 3.5 y 2.5 pulgadas son formatos mucho más conocidos por todos, ya que son los utilizados en ordenadores portátiles, de sobremesa y videoconsolas, principalmente. Las 1.8 pulgadas están reducidas a dispositivos mucho más concretos como ciertos reproductores de música o algunas videocámaras del mercado, con lo que seguramente dentro de algunos meses empezaremos a ver cémo estos últimos productos incrementan aún más su capacidad hasta alcanzar, en algunos modelos, los 320 GB.

Fuente: http://www.xataka.com/perifericos/disco-duro-de-toshiba-de-18-pulgadas-y-320-gb-de-capacidad