Horoscopo
Los científicos descubren un superconductor revolucionario con interruptores de encendido y apagado
Este material tiene aplicaciones potenciales en circuitos superconductores para la próxima generación de electrónica industrial.
Los investigadores utilizaron Advanced Photon Source para verificar características raras de este material, allanando el camino para una computación a gran escala más eficiente.
A medida que aumentan las necesidades de informática industrial, también aumenta el tamaño y el consumo de energía del hardware necesario para satisfacer esas necesidades. Una posible solución a este dilema podría encontrarse en los materiales superconductores, que podrían reducir exponencialmente este consumo energético. Imagine enfriar un centro de datos gigante lleno de servidores en constante funcionamiento hasta que casi cero absolutopermitiendo cálculos a gran escala con una eficiencia energética increíble.
Avance en la investigación de la superconductividad
Físicos de la Universidad de Washington y el Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) han hecho un descubrimiento que podría ayudar a hacer posible este futuro más eficiente. Los investigadores han descubierto un material superconductor que es particularmente sensible a los estímulos externos, lo que permite mejorar o suprimir las propiedades superconductoras a voluntad. Esto abre nuevas oportunidades para circuitos superconductores conmutables energéticamente eficientes. El documento fue publicado en Los científicos progresan.
La superconductividad es una fase de la mecánica cuántica de la materia en la que una corriente eléctrica puede atravesar un material sin resistencia. Esto conduce a una perfecta eficiencia del transporte electrónico. Los superconductores se utilizan en los electroimanes más potentes para tecnologías avanzadas como imágenes por resonancia magnética, aceleradores de partículas, reactores de fusión e incluso trenes levitantes. Los superconductores también han encontrado usos en computación cuántica.
Retos e innovaciones en tecnologías superconductoras
La electrónica actual utiliza transistores semiconductores para activar y desactivar rápidamente las corrientes eléctricas, creando los unos y los ceros binarios que se utilizan en el procesamiento de la información. Debido a que estas corrientes deben pasar a través de materiales con resistencia eléctrica limitada, parte de la energía se desperdicia en forma de calor. Esta es la razón por la que su computadora se calienta con el tiempo. Las bajas temperaturas necesarias para la superconductividad, normalmente por encima de los 200 grados. Fahrenheit bajo cero, hace que estos materiales no sean prácticos para dispositivos portátiles. Sin embargo, eventualmente podrían resultar útiles a escala industrial.
El equipo de investigación, dirigido por Shua Sánchez de Universidad de Washington, examinó un material superconductor inusual con una capacidad de sintonización excepcional. Este cristal consta de láminas planas de átomos ferromagnéticos de europio intercalados entre capas superconductoras de átomos de hierro, cobalto y arsénico. Según Sánchez, la combinación de ferromagnetismo y superconductividad en la naturaleza es extremadamente rara, porque una fase suele prevalecer sobre la otra.
«Esta es realmente una situación muy incómoda para las capas superconductoras, porque están atravesadas por los campos magnéticos de los átomos de europio circundantes», afirmó Sánchez. «Esto debilita la superconductividad y da como resultado una resistencia eléctrica finita».
Técnicas avanzadas de investigación y resultados.
Para comprender cómo interactúan estas fases, Sánchez pasó un año como residente en una de las principales fuentes de luz de rayos X del país, la Fuente Avanzada de Fotones (APS), una instalación para usuarios de la Oficina de Ciencias del DOE en Argonne. Mientras estuvo allí, recibió apoyo del Programa de Investigación para Estudiantes Graduados en Ciencias del DOE. Trabajando con físicos de las líneas de luz APS 4-ID y 6-ID, Sánchez ha desarrollado una plataforma de caracterización integral capaz de sondear los detalles microscópicos de materiales complejos.
Utilizando una combinación de técnicas de rayos X, Sánchez y sus colaboradores pudieron demostrar que la aplicación de un campo magnético al cristal puede reorientar las líneas del campo magnético del europio para que sean paralelas a las capas superconductoras. Esto elimina sus efectos antagónicos y provoca el surgimiento de un estado de resistencia cero. Utilizando mediciones eléctricas y técnicas de dispersión de rayos X, los científicos pudieron confirmar que podían controlar el comportamiento del material.
«La naturaleza de los parámetros independientes que controlan la superconductividad es bastante fascinante, porque se podría desarrollar un método completo para controlar este efecto», afirmó Philip Ryan de Argonne, coautor del artículo. «Este potencial sugiere varias ideas fascinantes, incluida la capacidad de regular la sensibilidad de campo de los dispositivos cuánticos».
Luego, el equipo aplicó restricciones al cristal con resultados interesantes. Descubrieron que la superconductividad podía aumentarse lo suficiente como para superar el magnetismo incluso sin reorientar el campo, o debilitarse lo suficiente como para que la reorientación magnética ya no pudiera producir el estado de resistencia cero. Este parámetro adicional le permite controlar y personalizar la sensibilidad del material al magnetismo.
«Este material es interesante porque existe una estrecha competencia entre múltiples fases y, al aplicar una pequeña tensión o campo magnético, se puede fortalecer una fase en relación con la otra para activar y desactivar la superconductividad», dijo Sánchez. «La gran mayoría de los superconductores no son tan fácilmente conmutables».
Referencia: “Superconductividad inducida por un campo conmutable por estrés” por Joshua J. Sanchez, Gilberto Fabbris, Yongseong Choi, Jonathan M. DeStefano, Elliott Rosenberg, Yue Shi, Paul Malinowski, Yina Huang, Igor I. Mazin, Jong-Woo Kim , Jiun-Haw Chu y Philip J. Ryan, 24 de noviembre de 2023, Los científicos progresan.
DOI: 10.1126/sciadv.adj5200
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Horoscopo
Los astronautas despegarán desde Cabo Cañaveral en su primer vuelo espacial tripulado en casi 56 años.
TAMPA, Fla. (WFLA) – Por primera vez en más de medio siglo, los astronautas despegarán de la estación espacial en Cabo Cañaveral, Florida, la próxima semana.
Si todo va según lo planeado, la nave espacial Boeing Starliner en un cohete Atlas V se lanzará desde Cabo Cañaveral, lo que será la primera vez que humanos despeguen desde la estación espacial en casi 56 años.
La última vez que se lanzó un ser humano al espacio desde Ciudad del Cabo fue a bordo del Apolo 7 en 1968.
Los dos astronautas de la NASA asignados al primer vuelo espacial tripulado de Boeing, Butch Wilmore y Suni Williams, llegaron a su sitio de lanzamiento la semana pasada, poco más de una semana antes de su despegue programado para el 6 de mayo.
Wilmore y Williams volaron desde Houston al Centro Espacial Kennedy el 25 de abril y servirán como pilotos de pruebas para la cápsula Starliner de Boeing, que hace su debut con tripulación después de años de retrasos.
El Starliner, que despegará el viernes sobre un cohete Atlas, volará a la Estación Espacial Internacional para un crucero de prueba de una semana. Boeing está tratando de alcanzar a SpaceX, que lanza astronautas para la NASA desde 2020.
En los dos vuelos de prueba anteriores del Starliner de Boeing no había nadie a bordo. El primero, en 2019, no he aprobado a la estación espacial debido a problemas de software y otros. boeing repetí la demostración en 2022. Más recientemente, la cápsula era presa por problemas con los paracaídas y cinta inflamable que hubo que retirar.
Wilmore enfatizó que se trataba de un vuelo de prueba destinado a descubrir todo lo que estaba mal.
“¿Esperamos que esto salga perfecto? Este es el primer vuelo humano de la nave espacial”, dijo a los periodistas. «Estoy seguro de que descubriremos cosas». Por eso hacemos esto.
La NASA contrató a SpaceX y Boeing hace una década, pagándoles miles de millones de dólares para transportar astronautas hacia y desde la estación espacial. La agencia espacial todavía quiere tener dos cápsulas para sus astronautas, incluso si la estación espacial cerrará en 2030.
«Es de vital importancia», señaló Wilmore.
Wilmore y Williams serán los primeros astronautas en viajar en un cohete Atlas desde el Proyecto Mercurio de la NASA a principios de los años 1960.
La Prensa Asociada contribuyó a este informe.
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Horoscopo
El sol arde cerca de una erupción solar de Clase X: la llamarada M9,5 provoca cortes de radio en todo el Pacífico (vídeo)
Anoche (30 de abril), el sol desató una llamarada solar extremadamente poderosa, provocando cortes de radio generalizados en toda la región del Pacífico. La erupción alcanzó su punto máximo a las 19:46 EDT (23:46 GMT) y terminó poco después a las 19:58 EDT (23:58 GMT).
Erupciones solares son erupciones de el solque emiten intensas ráfagas de radiación electromagnética. Se crean cuando la energía magnética se acumula en la atmósfera solar y se libera. Las erupciones solares se clasifican por tamaño en grupos de letras, siendo la clase X la más potente. Luego están las bengalas de Clase M que son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase X, seguidas por las bengalas de Clase C que son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase M, las bengalas de Clase B son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase C y finalmente, las bengalas de Clase A que son 10 veces más débiles que las bengalas de Clase B y tienen sin consecuencias notables en la Tierra.
Dentro de cada clase, los números del 1 al 10 (y más allá para las bengalas de Clase X) describen la fuerza relativa de una bengala. La reciente erupción del 30 de abril alcanzó M9,53, según Spaceweatherlive.commedido por el satélite GOES-16 de la NASA, colocándolo solo una fracción por debajo de una erupción solar de clase X.
Relacionado: Mire 4 llamaradas solares surgen del Sol casi al mismo tiempo en un evento extremadamente raro (video)
Los apagones de radio de onda corta como el que se observa en el Pacífico son comunes poco después de poderosas erupciones solares debido al fuerte pulso de rayos X y la radiación ultravioleta extrema emitida durante el evento. La radiación se propaga hacia Tierra En velocidad de la luz e ioniza la parte superior de la atmósfera terrestre cuando nos alcance.
Esta ionización crea un entorno de mayor densidad por el que las señales de radio de onda corta de alta frecuencia deben intentar atravesar para permitir la comunicación a largas distancias. Ondas de radio que interactúan con electrones Las capas ionizadas pierden energía debido a colisiones más frecuentes, lo que puede provocar la degradación o la absorción completa de las señales de radio, según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA). Centro de predicción del clima espacial.
La radiación de la erupción solar del 30 de abril afectó a los residentes de la parte soleada de la Tierra hasta el momento de la erupción, las regiones del Pacífico. «Los marineros y los radioaficionados pueden haber notado una pérdida de señal por debajo de 20 MHz durante hasta 30 minutos después del pico de la erupción». según Spaceweather.com.
La actividad solar se acelera a medida que nos acercamos al máximo solar, el pico de actividad solar durante aproximadamente 11 años de existencia del sol. ciclo solarindicado por la frecuencia de manchas solares.
A pesar del gran número de manchas solares actualmente visibles en la superficie del Sol, nuestra estrella ha permanecido relativamente tranquila en las últimas semanas. Pero ya no.
La llamarada solar casi de Clase X estalló en la región de manchas solares AR3654, la llamarada más poderosa jamás producida en esta región.
«Siempre es emocionante cuando una región de manchas solares alcanza su potencial. AR3654 acaba de lograrlo». El científico solar Alex Young publicó en X.
😱 Actualización 30 de abril de 2024: ¡Casi X llamarada! 👏💥🤩 Siempre es emocionante cuando una región de manchas solares está a la altura de su potencial. AR3654 acaba de hacerlo. A las 23:23 UTC del 30 de abril, la región desató una llamarada que casi alcanza a X con una M9.5. 🧐MÁS en EarthSky: https://t.co/xD29wLfm4e pic.twitter.com/efGC1G2Rn81 de mayo de 2024
«¡A pesar de una gran cantidad de manchas solares en las últimas dos semanas, la #SolarFlare de Clase X cercana a esta noche es la primera llamarada de tamaño decente en mucho tiempo! ¿Cuándo y dónde tendrá lugar la próxima Clase?» El astrofísico solar Ryan French publicó en X.
A pesar del alto número de manchas solares en las últimas semanas, ¡la #SolarFlare de clase X de esta noche es la primera llamarada de tamaño decente en mucho tiempo! ¿Cuándo y dónde se llevará a cabo el próximo evento de Clase X? #clima espacial pic.twitter.com/Thbrjy2XMy1 de mayo de 2024
Los científicos solares monitorean de cerca el sol a medida que se acerca al máximo solar, porque la actividad solar puede afectar nuestras vidas en la Tierra.
Las poderosas llamaradas pueden afectar significativamente a las naves espaciales, satélites y tecnologías terrestres, se mueven a la velocidad de la luz y no dan mucho aviso antes de atacar. Es por eso que muchas organizaciones, incluidas la NASA, la NOAA y la Agencia Meteorológica de la Fuerza Aérea de EE. UU. (AFWA), monitorean de cerca el sol. Estas organizaciones pueden enviar advertencias a los sectores de tecnología e infraestructura vulnerables a las erupciones solares para que se puedan tomar las precauciones adecuadas en caso de condiciones climáticas espaciales potencialmente peligrosas.
«No podemos ignorar clima espacialpero podemos tomar las medidas adecuadas para protegernos”, La NASA dice.
Pero no hay necesidad de preocuparse; las llamadas «llamaradas asesinas» no existen, y si bien las erupciones solares tienen el potencial de perturbar significativamente el mundo tecnológico, no contienen suficiente energía para causar daños duraderos a la Tierra misma.
«Incluso en el peor de los casos, las erupciones solares no son físicamente capaces de destruir la Tierra», afirma la NASA.
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Horoscopo
Los científicos miden por primera vez los rayos X emitidos por rayos ascendentes particularmente peligrosos: ScienceAlert
La forma en que pensamos sobre los rayos tiende a ser algo direccional. Desciende del cielo en nítidos chorros eléctricos, el símbolo mismo del poder de la tormenta.
Pero no siempre caen rayos, y los científicos acaban de realizar una primera medición que puede ayudarnos a comprender cómo se forma esta poderosa fuerza de la naturaleza.
En cierto tipo de rayo que cae hacia el cielo, llamado rayo positivo ascendente, un equipo dirigido por el astrofísico Toma Oregel-Chaumont del Instituto Federal Suizo de Tecnología (EPFL) detectó y midió directamente la emisión de rayos x.
Los relámpagos positivos ascendentes son un tipo de relámpagos que comienzan con líderes cargados negativamente en un punto de gran altitud y se elevan gradualmente hacia el cielo para conectarse con una nube de tormenta antes de transferir una carga positiva al suelo. Y la detección de rayos X podría ayudar a mitigar los daños causados por los rayos en todo el mundo.
«A nivel del mar, los rayos ascendentes son raros, pero podrían convertirse en el tipo dominante en altitudes elevadas». Oregel-Chaumont dice. «También pueden ser más dañinos porque durante un destello ascendente, el rayo permanece en contacto con una estructura por más tiempo que durante un destello descendente, dándole más tiempo para transferir la carga eléctrica».
Los rayos X son un conocido acompañamiento de los rayos. Los detectamos en destellos descendentes, de nube a tierra, y en destellos provocados por llamaradas, ambos durante la fase descendente negativa del aguijón líder. Y esto se detectó en la fase pico de relámpagos negativos ascendentes.
Pero según Oregel-Chaumont y su equipo, la detección de rayos X en la fase máxima de cuatro destellos positivos ascendentes que se originan en la Torre Säntis en Suiza es una nueva herramienta para comprender los rayos.
«El mecanismo real por el cual los rayos se inician y propagan sigue siendo un misterio». ellos explican. «La observación de destellos ascendentes desde grandes estructuras como la Torre Säntis permite correlacionar las mediciones de rayos X con otras cantidades medidas simultáneamente, como observaciones por vídeo de alta velocidad y corrientes eléctricas».
La Torre Säntis tiene una ubicación privilegiada para el estudio de los rayos. Diseñada y utilizada como torre de telecomunicaciones y estación de monitoreo meteorológico, la estructura de 124 metros de altura (407 pies) se encuentra en la cima del Monte Säntis de 2.502 metros (8.209 pies) en los Alpes de Appenzell.
Sobresaliendo como un dedo en el cielo, es un objetivo principal para los rayos; de hecho, rayos de electricidad lo alcanzan unas 100 veces al año.
Debido a que es tan alto y tiene una vista clara desde las montañas cercanas, es un lugar excelente para registrar y analizar el comportamiento de los rayos. Los investigadores capturaron sus cuatro destellos ascendentes utilizando cámaras de alta velocidad; Incluso se grabó un destello a una impresionante velocidad de 24.000 fotogramas por segundo.
Estas cámaras permitieron a los investigadores diferenciar entre destellos ascendentes positivos que emiten rayos X y aquellos que no. La emisión de rayos X es muy breve, desaparece en el primer milisegundo después de la formación del líder y se correlaciona con cambios muy rápidos en el campo eléctrico, así como con la velocidad a la que cambia la corriente.
Según los investigadores, esto tiene implicaciones para mitigar el alcance de la destrucción causada por los rayos en las estructuras humanas.
“Como físico, me gusta poder entender la teoría detrás de las observaciones, pero esta información también es importante para entender los rayos desde una perspectiva técnica” Oregel-Chaumont dice.
«Cada vez más estructuras de gran altitud, como turbinas eólicas y aviones, se construyen con materiales compuestos. Estos son menos conductores que metales como el aluminio, por lo que se calientan más, lo que los hace vulnerables a los daños causados por los rayos dirigidos hacia arriba».
La investigación del equipo fue publicada en Informes científicos.
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