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Los científicos encuentran la manera de cosechar energía limpia de nada más que el aire: ScienceAlert

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Los científicos encuentran la manera de cosechar energía limpia de nada más que el aire: ScienceAlert

Los ingenieros demostraron algo maravilloso. Se puede utilizar casi cualquier material para crear un dispositivo que obtenga energía continuamente del aire húmedo.

No es un desarrollo listo para la aplicación práctica, pero supera, según sus creadores, algunas de las limitaciones de otras cosechadoras. Todo el material necesario debe llenarse con nanoporos de menos de 100 nanómetros de diámetro. Tiene aproximadamente una milésima parte del ancho de un cabello humano, por lo que es más fácil decirlo que hacerlo, pero mucho más simple de lo esperado.

Dicho material puede recolectar electricidad generada por gotas de agua microscópicas en el aire húmedo, según un equipo dirigido por el ingeniero Xiaomeng Liu de la Universidad de Massachusetts Amherst.

Llamaron a su descubrimiento «el efecto Air-gen genérico».

«El aire contiene una enorme cantidad de electricidad», dice el ingeniero Jun Yao de la Universidad de Massachusetts Amherst.

«Piense en una nube, que no es más que una masa de gotas de agua. Cada una de estas gotas contiene una carga, y cuando las condiciones son las adecuadas, la nube puede producir rayos, pero no sabemos cómo recolectar electricidad de manera confiable». que hemos hecho es crear una pequeña nube hecha por el hombre que produce electricidad para nosotros de manera predecible y continua para que podamos recolectarla.

Si Air-gen suena familiar, es porque el equipo desarrolló previamente un recolector de energía del aire. Sin embargo, su dispositivo anterior se basaba en nanocables de proteína cultivados por una bacteria llamada Geobacter sulfurreducens.

Bueno, resulta que la bacteria no es necesaria.

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“Lo que logramos después de hacer el geobacteria El descubrimiento es que la capacidad de generar electricidad a partir del aire -lo que entonces llamamos el «efecto Air-gen»- resulta ser genérica: literalmente, cualquier tipo de material puede recolectar electricidad del aire, siempre que tenga una determinada propiedad. , » yao explica.

Impresión artística de un dispositivo Air-gen. (Estudio de Derek Lovley/Ella Maru)

Esta propiedad son los nanoporos, y su tamaño se basa en el camino libre medio de las moléculas de agua en el aire húmedo. Esta es la distancia que una molécula de agua puede viajar en el aire antes de chocar con otra molécula de agua.

El dispositivo Air-gen genérico está hecho de una película delgada de material, como celulosa, proteína de seda u óxido de grafeno. Las moléculas de agua en el aire pueden penetrar fácilmente en los nanoporos y moverse desde la parte superior de la película hasta el fondo, pero chocan con los lados del poro a medida que se mueven.

Estas transferencias cargan el material, produciendo acumulación, y debido a que entran más moléculas de agua en la parte superior de la película, se produce un desequilibrio de carga entre los dos lados.

Esto produce un efecto similar al que vemos en las nubes que producen relámpagos: el aire ascendente crea más colisiones entre las gotas de agua en la parte superior de una nube, lo que resulta en un exceso de carga positiva en las nubes superiores y un exceso de carga negativa en las nubes inferiores.

En este caso, la carga podría redirigirse potencialmente para alimentar pequeños dispositivos o almacenarse en alguna batería.

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Por el momento, es sólo en su infancia. La película de celulosa que probó el equipo tenía una salida de voltaje espontánea de 260 milivoltios en el entorno ambiental, mientras que un teléfono celular requiere una salida de voltaje de alrededor de 5 voltios. Pero la delgadez de las películas significa que podrían apilarse para escalar los dispositivos Air-gen para hacerlos más prácticos.

Y el hecho de que puedan estar fabricados con diferentes materiales hace que los dispositivos puedan adaptarse al entorno en el que se vayan a utilizar, según los investigadores.

«La idea es simple, pero nunca se ha descubierto antes, y abre todo tipo de posibilidades». yao dice. “Podrías imaginar cosechadoras hechas de un tipo de material para ambientes de selva tropical y otro para regiones más áridas”.

El siguiente paso sería probar los dispositivos en diferentes entornos y también trabajar en escalarlos. Pero el efecto genérico Air-gen es real y las posibilidades que representa son esperanzadoras.

«Es muy emocionante» Liu dice. “Estamos abriendo una gran puerta para recolectar electricidad limpia de la nada”.

La investigación ha sido publicada en Materiales avanzados.

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Un astronauta toma una foto vergonzosa de los desechos espaciales a bordo de la ISS

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Un astronauta toma una foto vergonzosa de los desechos espaciales a bordo de la ISS

Los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) enfrentan muchos desafíos durante su estadía a bordo del laboratorio flotante, y uno de esos desafíos es garantizar que sus pertenencias no se pierdan en el vacío del espacio.

Desafortunadamente, eso es lo que experimentaron los astronautas Jasmin Moghbeli y Loral O'Hara el 2 de noviembre de 2023, cuando una bolsa de herramientas valorada en unos 100.000 dólares se les escapó de las garras durante una caminata espacial. La bolsa de herramientas ahora está siendo rastreada desde la superficie de la Tierra mientras orbita el planeta, como se puede ver en el siguiente video tomado en Añasco, Puerto Rico, el 11 de noviembre de 2023. En particular, la bolsa de herramientas parece cambiar de brillo, lo que sugiere que está dando vueltas mientras orbita el planeta.

Además, Crew-7 fue devuelto a la superficie de la Tierra por la cápsula Crew Dragon de SpaceX y recientemente se sentó para su primera conferencia de prensa posterior al vuelo en la que el astronauta de la Agencia Espacial Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA), Satoshi Furakawa, explicó que se sintió avergonzado cuando descubrió que capturó accidentalmente la bolsa de herramientas mientras intentaba tomar una foto del monte. Fuji.

VER GALERÍA – 3 IMÁGENES

«Creo que estábamos en el nodo 1, almorzando o cenando, y Satoshi había salido a la cúpula para tomar fotografías.«, relató el comandante de la misión, el astronauta de la Agencia Espacial Europea Andreas Mogensen. «Él entra y dice: “Bueno, ya sabes, lo siento mucho, mucho, mucho. Pero ya sabes, tomé esta foto. Y todos pensábamos: “¿Qué está pasando?«

«Había logrado tomar una foto de la bolsa de herramientas mientras cruzaba el Monte Fuji.» Mogensen continuó. «Intentó tomar una foto del Monte Fuji y terminó con una foto de la bolsa de herramientas.«

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El derretimiento del hielo polar ralentiza la rotación de la Tierra y puede afectar el clima

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El derretimiento del hielo polar ralentiza la rotación de la Tierra y puede afectar el clima

El calentamiento global ha ralentizado ligeramente la rotación de la Tierra y eso podría afectar la forma en que medimos el tiempo.

Un estudio publicado el miércoles encontró que el derretimiento del hielo polar, una tendencia acelerada impulsada principalmente por el cambio climático causado por el hombre, ha provocado que la Tierra gire menos rápidamente de lo que lo haría de otra manera.

El autor del estudio, Duncan Agnew, geofísico del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego, dijo que a medida que el hielo en los polos se derrite, cambia el lugar donde se concentra la masa de la Tierra. Este cambio a su vez afecta la velocidad angular del planeta.

Agnew comparó la dinámica con la de un patinador artístico dando vueltas sobre el hielo: “Si tienes una patinadora que comienza a girar, si baja los brazos o estira las piernas, disminuirá la velocidad”, dijo. Pero si los brazos de un patinador se tiran hacia adentro, el patinador girará más rápido.

Por lo tanto, menos hielo sólido en los polos significa más masa alrededor del ecuador, del tamaño de la Tierra.

«Lo que se hace con el hielo que se derrite es tomar agua que está congelada en lugares como la Antártida y Groenlandia, y esa agua congelada se derrite, y se mueven los fluidos a otros lugares del planeta», dijo Thomas Herring. un profesor de geofísica en el Instituto de Tecnología de Massachusetts que no participó en el nuevo estudio. «El agua fluye hacia el ecuador».

En otras palabras, el estudio sugiere que la influencia humana ha aumentado con una fuerza sobre la que académicos, astrónomos y científicos se han preguntado durante milenios, algo que durante mucho tiempo se ha considerado una constante más allá del control de la humanidad.

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«Es bastante impresionante, incluso para mí, que hayamos hecho algo que cambie de manera mensurable la velocidad de rotación de la Tierra», dijo Agnew. “Están sucediendo cosas sin precedentes. »

Su estudio, publicado en la revista Nature, sugiere que el cambio climático juega un papel suficientemente importante en la rotación de la Tierra como para contrarrestar una tendencia opuesta. Debido a una combinación de factores, la Tierra ha comenzado a girar más rápido en las últimas décadas, una tendencia temporal que ha llevado a los científicos, por primera vez, a considerar restar un solo «segundo intercalar negativo» de los relojes de todo el mundo ya en 2026. La presencia de hielo polar ha retrasado esta posibilidad unos tres años, según Agnew.

Si las organizaciones de cronometraje finalmente deciden agregar un segundo intercalar negativo, el ajuste podría interrumpir las redes informáticas.

Una vista de la Tierra capturada por el satélite Deep Space Climate Observatory.NASA

La razón por la que los ajustes del segundo intercalar han sido históricamente necesarios es que incluso sin cambio climático, la rotación diaria de la Tierra ha tendido a disminuir a lo largo de millones de años, aunque pueda parecer constante.

Hace unos 70 millones de años, los días eran más cortos y duraban unas 23,5 horas, según un estudio de 2007. La paleoceanografía y la paleoclimatología sugieren. Esto significa que los dinosaurios del Cretácico vivieron un planeta con 372 días al año.

Varios factores clave afectan la rotación del planeta, a veces trabajando en oposición.

La fricción de las mareas oceánicas, debida en parte a la atracción gravitacional de la Luna, ralentiza la rotación de la Tierra. Mientras tanto, desde la última edad de hielo, la corteza terrestre ha aumentado en algunas zonas en respuesta al peso de las capas de hielo que están desapareciendo. Este efecto cambia la distribución de masa y acelera la rotación del planeta. Ambos procesos son bastante constantes y tienen tasas predecibles.

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Otro factor más es el movimiento del fluido en el núcleo interno líquido de la Tierra, un comodín que puede acelerar o disminuir la velocidad de rotación de la Tierra, dijo Agnew. Las fluctuaciones en el núcleo de la Tierra son una de las principales razones por las que el planeta ha girado más rápido de lo esperado en las últimas décadas.

Esta rotación más rápida ha llevado a los cronometradores a preguntarse (por primera vez desde la adopción oficial del Tiempo Universal Coordinado en la década de 1960) si no sería prudente restar un segundo intercalar para mantener el Tiempo Universal sincronizado con la rotación de la Tierra.

Pero el derretimiento del hielo polar está contrarrestando esta tendencia y ha impedido cualquier decisión sobre si agregar o no un segundo intercalar negativo. Según las estimaciones de Agnew, esta posibilidad se pospondrá de 2026 a 2029, si se mantiene el actual ritmo de rotación de la Tierra.

A medida que el cambio climático se intensifica, los investigadores esperan que el derretimiento del hielo tenga un efecto aún más profundo en la rotación del planeta.

«Su contribución será mayor a medida que pase el tiempo y se acelere el derretimiento, como esperamos», dijo Herring. Añadió que el nuevo estudio fue un análisis profundo y sólido que combina investigaciones de varias disciplinas científicas.

La necesidad de que los cronometradores ajusten el tiempo universal para seguir el ritmo de la rotación de la Tierra no es un fenómeno nuevo. Pero históricamente, esto implicó agregar segundos intercalares al estándar común para los relojes cuando la desaceleración de la rotación de la Tierra hizo que el tiempo astronómico se retrasara respecto del tiempo atómico (que se mide por la vibración de los átomos en los relojes atómicos).

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Sumar o restar segundos intercalares es doloroso porque potencialmente puede alterar los sistemas de transmisión por satélite, financieros y energéticos que dependen de una sincronización extremadamente precisa. Por culpa de eso, Los cronometradores mundiales votaron en 2022 para eliminar el segundo intercalar sumas y restas para 2035 y permitir que el tiempo universal se aleje de la velocidad de rotación de la Tierra.

«Desde aproximadamente el año 2000, ha habido un esfuerzo por eliminar los segundos intercalares», dijo Agnew.

Independientemente de si los relojes cambian, la idea de que el derretimiento del hielo polar afecta la rotación de la Tierra muestra cuán importante se ha vuelto este problema. Las investigaciones ya han delineado el profundo impacto que tendrá la pérdida de hielo en las comunidades costeras.

Los científicos esperan que el aumento del nivel del mar se acelere a medida que el clima se calienta, un proceso que continuará durante cientos de años. El año pasado, destacados investigadores polares advirtieron en un informe que partes de las principales capas de hielo podrían colapsar y que las comunidades costeras deberían prepararse para un aumento del nivel del mar de varios metros. Si la humanidad permite que la temperatura global promedio aumente 2 grados Celsius, el planeta podría enfrentar un aumento del nivel del mar de más de 40 pies.

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Maker Hive deja espacio para la creatividad

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Maker Hive deja espacio para la creatividad

27 de marzo de 2024

Maker Hive, en Warburton Avenue, ofrece clases y talleres sobre una amplia gama de artes, manualidades y actividades STEM.

por Janine Annett –

Hastings-on-Hudson: al entrar a Maker Hive en 416 Warburton Avenue (justo frente a Antoinette's Patisseriel), tienes la sensación de que puedes crear casi cualquier cosa con la gran cantidad de materiales e información disponibles en este espacio brillante y acogedor.

Aarthi Muthukrishnan abrió Colmena creativa en Hastings en octubre de 2023. Su visión es un lugar que apoye la creatividad, el aprendizaje y la comunidad perfeccionando nuevas habilidades y conectándose con personas de ideas afines. Las próximas clases y talleres para niños y adultos incluyen bricolaje, tecnología creativa que utiliza dispositivos electrónicos con un cortador láser y una impresora 3D, pintura, dibujo, tejido, crochet, impresión con bloques, encuadernación, tinte de huevo y más.

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Maker Hive tiene una gran cantidad de materiales y herramientas para inspirar actividades creativas.

Aarthi, que tiene experiencia en tecnología e informática y también tiene un MBA, ha estado involucrado durante mucho tiempo en la tutoría de niñas en los campos STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas). «La tecnología es ahora parte de todas las industrias», dijo. Ha vivido en Hastings-on-Hudson con su familia durante ocho años. Antes de abrir Maker Hive, Aarthi dirigió un programa Girls Who Code y también dirigió un campamento de vacaciones de primavera en el Centro Comunitario de Hastings. Durante el campamento, los niños aprendieron a crear proyectos interactivos que cobran vida mediante el uso de microcontroladores. «En lugar de centrarme únicamente en aprender a codificar, lo cual era aburrido, me pregunté: '¿Cómo podemos hacerlo más creativo?' » Utilizamos computación física y computación creativa, que implica el uso de pequeños microcontroladores para crear proyectos interactivos. Me gusta llamarlo «un código que puedes guardar». Es muy visual y el impacto no está en una pantalla. A los padres les encantó y a los niños les encantó”, dijo Aarthi.

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Para conocer la historia completa, visite Rivertowns Current en: https://substack.com/home/post/p-142825279?source=queue

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Andrea Martone - Tarrytown, agente inmobiliario de Sleepy Hollow

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