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Matemáticos analizan nuevo dispositivo informático ‘la memoria racetrack’
La competición para crear el portátil más pequeño, más ligero y más barato del mercado está motivando la búsqueda permanente de un mejor dispositivo de memoria, frente a la tecnología actual, 2D, de los discos duros. Matemáticos de la Universidad de Bristol han estado analizando la posibilidad de una iniciativa de este tipo: el dispositivo de memoria racetrack, propuesto por investigadores de IBM.
En este dispositivo de memoria 3D, los bits de información se almacenan en columnas muy delgadas de nanocables magnetizados. El espesor de estos cables – cerca de 1000 veces más pequeños que un cabello humano – tiene propiedades especiales que significan que el magnetismo a lo largo del cable sólo puede apuntar en dos sentidos: hacia arriba o hacia abajo.
Cada nanocable se divide en varios dominios donde el magnetismo señala ya sea hacia arriba o hacia abajo y cada bit de información se almacena en cada dominio. Puesto que la estructura es tan pequeña, un gran número de bits se puede almacenar en un espacio muy pequeño. Además, los nanocables se pueden mantener en una matriz 3D, que es mucho más pequeña y más rentable que los discos duros.
Pero, ¿cómo son estos fragmentos de información que se pueden ‘leer’ y ‘escribir’? La respuesta está en el divisor entre cada dominio: la pared de dominio. Cuando pulsos de corriente de nanosegundos se envían a través del nanocable, interactúan con la pared de dominio, haciendo que se puede desplazar a lo largo. Como a lo largo del dominio las paredes se propagan a velocidad constante, cada bit de información puede ser leído o escrito en un tiempo proporcional a la velocidad de las paredes de dominio.
¿Será factible este fenómeno en la práctica? La investigación reciente por el Dr. Ross Lund de la Facultad de Matemáticas de Bristol, que investigó la estabilidad de dichas paredes de dominio cuando se aplicaron diferentes intensidades de corriente, sugiere que será posible a menos que se aplique una corriente excesiva.
El Dr Lund dijo: «Sabemos que cuando la corriente excede un nivel umbral, las paredes de dominio, dejan de desplazarse a una velocidad constante fiable, pero qué pasa con las paredes de dominio una vez se aplique demasiada corriente, no se entendía bien – hasta ahora.»
Utilizando una técnica matemática llamada expansiones asintóticas, el Dr. Lund ha sido capaz de explicar la dinámica de las paredes de dominio. Una vez que la corriente excede el valor umbral de las paredes de dominio ya no se desplazan a una velocidad uniforme, sino que se comportan de una forma matemática hermosa pero inestable, por lo que es imposible que cualquier ‘bit’ de información se pueda leer o escribir.
El trabajo del Dr. Lund demuestra las paredes de dominio, en promedio, todavía se propagan a lo largo del nanocable pero con oscilatoria adicional y características rotacionales. Las paredes de dominio se traducen hacia adelante en una oscilación ponderada del lado derecho, similar a la noción de «dos pasos adelante, un paso atrás’.
Además, los vectores de magnetización del ‘arriba o hacia abajo en el nanocable’ comienzan a girara su alrededor. Este comportamiento inestable hace que sea imposible de leer o escribir la información con precisión. Así como una unidad de disco duro se convierte efectivamente en inútil si un potencial excesivo se aplica a través del cable.
Comprender el proceso del dispositivo de memoria racetrack totalmente en términos matemáticos proporciona una explicación completa del proceso complicado que pasa cerca del umbral de potencial. Este análisis es fundamental para obtener un dispositivo de este tipo más rápido y fiable, y debe ayudar a desarrollar aún más este nuevo dispositivo alternativo del disco duro.
Ampliar en:
‘Domain wall motion in magnetic nanowires: an asymptotic approach’ by A. Goussev, R. Lund, J. Robbins, V. Slastikov and C. Sonnenberg in Proceedings of the Royal Society A. rspa.royalsocietypublishing.or… 9/2160/20130308.full
IBM investigará en el desarrollo de computación cuántica y cerebros sintéticos
Nuevas investigaciones, así como nuevos proyectos e inversiones de IBM podrían llevar el futuro en dirección de lo que en muchas ocasiones parece tecnología de ciencia ficción como ordenadores que imitan el cerebro humano o la tan famosa computación cuántica.
IBM invertirá 3000 millones de dólares para investigación y desarrollo de estas tecnologías se concentran en dos grandes campos: desarrollo de componentes nanotecnológicos para los chips de silicio para grandes volúmenes de datos y sistemas de nubes, y la experimentación con microchips «post-silicio». Supratik Guha de IBM señala que los microprocesadores y la escalada en innovación en este sentido está llegando a su fin y que es importante ponerse en marcha para este nueva tecnología.
En cuanto a la otra gran área de inversión, IBM ha estado investigando la viabilidad de la tecnología de la construcción que puede imitar la cognición humana desde hace años. IBM ha estado en la búsqueda de un nuevo lenguaje de programación que se utilizará para el aprendizaje de las máquinas y sistemas de computación cognitiva como Watson, que podemos ver en el siguiente vídeo a prueba:
Infografía sobre el plasma, cuarto estado de la materia
El plasma, ese otro estado de la materia (el cuarto dicen) que, según sabemos, resulta ser el más abundante del Universo. Todos desde pequeños aprendimos aquellos tres estados de la materia: “sólido, líquido y gaseoso”. El Plasma, es un estado que, en realidad, cubre el 99% de la materia en nuestro Universo (hablamos de la materia conocida, esa que llamamos bariónica y está formada por átomos por Quarks y Leptones).
Según la energía de sus partículas, los plasmas constituyen el cuarto estado de agregación de la materia, tras los sólidos, liquidos y gases. Parqa cambiar de uno al otro, es necesario que se le aporte energía que aumente la temperatura. Si aumentamos de manera conasiderable la temperatura de un gas, sus átomos o moléculas adquieren energía suficiente para ionizarse al chocar entre sí. de modo que a unos 20000 K muchos gases presentan una ionización elevada. Sin embargo, átomos y moléculas pueden ionizarse también por impacto electrónico, absorción de fotones, reacciones químicas o nucleares y otros procesos.
Circuitos electrónicos fabricados con nanotubos de carbono
La Ley de Moore dice que, más o menos cada dos años, se duplica el número de transistores de un circuito integrado. Hasta ahora se ha cumplido, pero las cosas se están poniendo cada vez más complicadas porque los fabricantes estaban forzando los límites físicos del silicio de los chips. El relevo llega de la mano de IBM y los transistores de nanotubos de carbono. Los primeros procesadores con esta tecnología llegarán en 2020.
Para que haya cada vez más transistores (y por lo tanto más potencia) en el mismo espacio, estos componentes deben ser cada vez de menor tamaño. El transistor basado en silicio más pequeño que hay ahora en el mercado es de 14 nanómetros. Para que la ley empírica formulada por el cofundador de Intel Gordon E. Moore se siga cumpliendo, en 2020 deberían ser de cinco nanómetros, pero el silicio presenta muchos problemas eléctricos a esa escala.
Los nanotubos de carbono son, según IBM, los sustitutos perfectos para el silicio. La tecnología que hay detrás de estos transistores es muy real y, de hecho, está ya en su fase final de desarrollo. IBM logró hacer funcionar el primer transistor de nanotubos de carbono en 1998. Lleva desde entonces afinando esta nueva tecnología, y estará a disposición de los fabricantes de procesadores en 2019.
Fuente: GIZMODO
El descubrimiento del bosón de Higgs, punto de partida para un nuevo modelo del universo
«Sabemos que el Modelo Estándar de la física, que tenemos ahora no explica algunos rompecabezas de la naturaleza «, dijo Ketino «Keti» Kaadze, un investigador asociado en el Fermilab. «Sabemos que tiene que haber otros modelos que pueden explicar fenómenos como la materia oscura y la energía oscura, y por qué podemos tener diferentes generaciones de la misma partícula que son idénticos a excepción de su masa. Encontrar la partícula de Higgs no era el final de la historia. fue el punto de partida de un nuevo horizonte «.
Un estudio publicado recientemente en la revista Nature Physics reports scientists, muestra que han encontrado evidencia de que el bosón de Higgs – una partícula fundamental propuesto en 1964 y descubierto en 2012 – la partícula más buscada por mucho tiempo, es responsable de dar masa a partículas elementales.
«En la naturaleza, hay dos tipos de partículas: fermiones y bosones«, dijo Kaadze, que trabaja en el departamento de física de la Universidad Estatal de Kansas. «Los fermiones, los quarks y los leptones forman toda la materia que nos rodea. Los bosones son responsables de mediar la interacción entre las partículas elementales.»
Sobre la base de los datos recogidos en 2011 y 2012, parte de los cuales se utilizaron para identificar la existencia del bosón de Higgs, los investigadores ven evidencia de que el bosón de Higgs se desintegra en fermiones. Esto también se predijo en 1964, pero no se observó hasta después de que el bosón de Higgs fuerA identificado en 2012, dijo Kaadze.
La observación es clave en el fortalecimiento de lo que se teorizó sobre el bosón de Higgs y es un escalón hacia la construcción de un conocimiento más extenso acerca de cómo funciona el universo, dijo Kaadze.
«Creemos que el bosón de Higgs es responsable de la generación de la masa de las partículas fundamentales«, dijo Kaadze. «Por ejemplo, los electrones adquieren su masa al interactuar con el bosón de Higgs. Cuando los electrones no tienen masa, forman órbitas estables alrededor de los núcleos, lo que permite la formación de materia eléctricamente neutra desde que se formó la tierra y todos nosotros. Incluso un leve cambio de las masas de las partículas fundamentales que nos rodean cambiaría el universo muy drásticamente, y el bosón de Higgs es la pieza central que une todos los elementos. «
Kaadze, junto con otros científicos, fue parte de un equipo que buscó el bosón de Higgs decayendo en un par de leptones tau – fermiones que son equivalentes muy pesados de los electrones. Un segundo equipo también se interesó por el bosón de Higgs en «descomposición en un par de fermiones pesados», llamados quarks belleza. Estas dos muestras de decaimiento ofrecen el mayor potencial del descubrimiento.
Kaadze es uno de los investigadores en el departamento de física de la Universidad Estatal de Kansas fuertemente implicados en la investigación en la Organización Europea para la Investigación Nuclear, CERN. Su investigación se lleva a cabo con el Compact Muon Solenoid, uno de los dos detectores de partículas del Large Hadron Collider‘s que ayudan a los científicos en el CERN a buscar evidencia dle bosón de Higgs.
Otros miembros de la facultad de física de la Universidad Estatal de Kansas que participan en la investigación del CERN Tim, son: incluyen Bolton, Andrew Ivanov y Yurii Maravin.
El bosón de Higgs es el último componente clave necesario para confirmar el modelo estándar de la física de partículas: una teoría de baja energía que explica el funcionamiento del universo en las escalas de longitud más pequeña.
Actualmente se está trabajando a casi el doble de la energía del centro de masa en el CERN. Si se hace, aumentará la capacidad de crear los bosones de Higgs. A su vez, los científicos pueden basarse en los datos en un esfuerzo por explicar los misterios del universo.
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Si la Tierra dejase de rotar súbitamente
La velocidad a la que saldría volando cada uno dependerá de en qué punto del planeta se encuentre en ese momento: en los polos apenas lo notarían —aunque tampoco se salvarían— pero en el ecuador cada persona y objeto que no esté bien sujeto saldría disparado a la velocidad de una bala, literalmente, a unos 360 metros por segundo, unos 1300 km/h, en España. Y no es tan sencillo salir volando a esa velocidad sin convertirse en una masa de carne y huesos.
La gente que esté volando en ese momento en avión tampoco se enteraría mucho en los primeros instantes, pero serían rápidamente destruidos por fortísimos vientos y tormentas y por la radiación solar —si el planeta se detiene podemos despedirnos de los campos magnéticos que nos protegenten de la radiación.
El vídeo es vía Sploid.
Fuente: microsiervos
El origen de la iluminación mediante LED
Oleg Vladimirovich Losev fue el inventor de la iluminación LED. Este técnico de radio ruso pasó muchos años investigando y explorando la tecnología, pero el reconocimiento de dicha invención se hizo de manera póstuma.
Losev, trabajando como técnico de radio, tuvo la ocurrencia de investigar los diodos utilizados en las radios de principios del siglo XX: pues los diodos emitían luz cuando las corrientes eléctricas pasaban por su interior sin crear calor sensible. Por ello, en 1927, publicó su investigación sobre el descubrimiento de los diodos emisores de luz en una de las revistas más prestigiosas de electrónica rusas. Más tarde, patentó “el dispositivo de relé de la luz” con el que los usuarios podían transmitir comunicaciones telefónicas e imágenes a través de relés de alta velocidad.
El paso siguiente, así pues, fue publicar en revistas sobre tecnología en Alemania e Inglaterra sobre las luces LED, intentando incluso contactar con Albert Einstein y así poderse explicar el motivo por el cual los cambios de energía en el material de los electrones producían luz sin calor.
Ampliar en: Mala Ciencia
Impresoras de inyección en la investigación sobre fotosíntesis artificial
En los últimos 40 años se han realizado muchos esfuerzos para lograr la fotosíntesis artificial mediante “hojas artificiales” de silicio, níquel y otros elementos químicos. El objetivo es producir hidrógeno, un vector energético con un futuro muy prometedor en el siglo XXI, y otros biocombustibles. Por supuesto aún queda un largo camino por recorrer para que esta tecnología vea la luz en la industria. Sin embargo, los avances recientes han sido apoyados por un fuerte aumento en la financiación, tanto pública como privada. Muchos expertos aseguran que en diez años habrá sistemas que podrían ser competitivos con otras tecnologías (sobre todo en la producción de hidrógeno).
Se ha tenido que automatizar la búsqueda de nuevos materiales. Para ello se usan impresoras de inyección de tinta modificadas para producir puntos de diferentes aleaciones en placas de cristal. En estos puntos se realizan pruebas masivas de catalizadores y materiales fotosensibles. Las mejoras impresoras de puntos son capaces de producir hasta un millón de puntos con una composición diferente al día. La mejor combinación para el fotoánodo encontrada hasta ahora se basa en una combinación concreta de níquel, hierro, cobalto y óxidos de cerio. Su estabilidad es buena y es transparente, pero no es el catalizador más eficaz conocido.
Ampliar en: La Ciencia de la Mula Francis
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