Los bancos de peces exhiben comportamientos complejos y sincronizados que los ayudan a encontrar alimento, migrar y evadir a los depredadores. Ningún pez o equipo de peces coordina estos movimientos ni los peces se comunican entre sí sobre qué hacer a continuación. Más bien, estos comportamientos colectivos surgen de la llamada coordinación implícita: los peces individuales toman decisiones en función de lo que ven hacer a sus vecinos.

Este tipo de auto-organización y coordinación descentralizadas y autónomas ha fascinado durante mucho tiempo a los científicos, especialmente en el campo de la robótica.

Al respecto, un estimado colega nos comparte el presente artículo escrito por Leah Burrows, traducido por nosotros y publicado el 13 de enero de 2021 en el boletín digital de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard University. Veamos de quÉ se trata…..

Efectivamente, un equipo de investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) de Harvard John A. Paulson y el Instituto WYSS de Ingeniería de Inspiración Biológica han desarrollado robots inspirados en peces que pueden sincronizar sus movimientos como un banco real de peces, sin ningún tipo de control externo. Es la primera vez que los investigadores demuestran comportamientos colectivos tridimensionales complejos con coordinación implícita en robots submarinos.

"Los robots a menudo se despliegan en áreas que son inaccesibles o peligrosas para los humanos, áreas donde la intervención humana podría ni siquiera ser posible", dijo Florian Berlinger, candidato a doctorado en SEAS y WYSS y primer autor del artículo. "En estas situaciones, realmente te beneficia tener un enjambre de robots altamente autónomos que sea autosuficiente. Mediante el uso de reglas implícitas y percepción visual en 3-D, pudimos crear un sistema que tiene un alto grado de autonomía y flexibilidad bajo el agua. donde cosas como GPS y WiFi no son accesibles ".

La investigación se publicó en Science Robotics

El cardumen robótico inspirado en peces, apodado Blueswarm, fue creado en el laboratorio de Radhika Nagpal, profesora que imparte la cátedra Fred Kavli de Ciencias de la Computación en SEAS y miembro asociado de la facultad en el Instituto WYSS. El laboratorio de Nagpal es pionero en sistemas auto-organizados, desde su enjambre de 1,000 robots Kilobot hasta su equipo de construcción robótica inspirado en las termitas.

Sin embargo, la mayoría de los enjambres robóticos anteriores operaban en un espacio bidimensional. Los espacios tridimensionales, como el aire y el agua, plantean importantes desafíos para la detección y la locomoción.

Se grabaron videos que muestra todos los comportamientos de aprendizaje del Blueswarm, incluida la formación de círculos, la búsqueda colectiva y la reunión alrededor de un objetivo, la auto-organización en el espacio y la auto-organización a lo largo del tiempo.

Ver video en: https://www.youtube.com/watch?v=1pflbeDRkUs&feature=emb_logo Credit: Berlinger et al., Sci Robot. 6, eabd8668 (2021)

Para superar estos desafíos, los investigadores desarrollaron un sistema de coordinación basado en la visión en sus robots de peces basado en luces LED azules. Cada robot submarino, llamado Bluebot, está equipado con dos cámaras y tres luces LED. Las cámaras a bordo con lente de pez detectan los LED de Bluebots vecinos y utilizan un algoritmo personalizado para determinar su distancia, dirección y rumbo. Basándose en la simple producción y detección de luz LED, los investigadores demostraron que el Blueswarm podría exhibir comportamientos complejos auto-organizados, incluida la agregación, la dispersión y la formación de círculos.

"Cada Bluebot reacciona implícitamente a las posiciones de sus vecinos", dijo Berlinger. "Entonces, si queremos que los robots se agreguen, entonces cada Bluebot calculará la posición de cada uno de sus vecinos y se moverá hacia el centro. Si queremos que los robots se dispersen, los Bluebots harán lo contrario. Si queremos que naden como una escuela en un círculo, están programados para seguir las luces directamente frente a ellos en el sentido de las agujas del reloj ".

Los investigadores también simularon una misión de búsqueda simple con una luz roja en el tanque. Usando el algoritmo de dispersión, los Bluebots se esparcen por el tanque hasta que uno se acerca lo suficiente a la fuente de luz para detectarlo. Una vez que el robot detecta la luz, sus LED comienzan a parpadear, lo que activa el algoritmo de agregación en el resto del cardumen. A partir de ahí, todos los Bluebots se agrupan alrededor del robot de señalización.

"Nuestros resultados con Blueswarm representan un hito significativo en la investigación de comportamientos colectivos auto-organizados bajo el agua", dijo Nagpal. "Los conocimientos de esta investigación nos ayudarán a desarrollar futuros cardúmenes submarinos en miniatura que puedan realizar el monitoreo ambiental y la búsqueda en entornos visualmente ricos pero frágiles como los arrecifes de coral. Esta investigación también allana el camino para comprender mejor los bancos de peces, recreando sintéticamente su comportamiento".

Fuente: https://wyss.harvard.edu/news/robotic-swarm-swims-like-a-school-of-fish/

Para este envío, un querido colega, ingeniero mecánico que labora en el área aeroespacial, nos comparte una descripción del trabajo de investigación que realiza Leiden University en Holanda y que podría conducir a la fabricación de pequeños robots submarinos con lo que se podrá realizar la  administración autónoma de fármacos en el cuerpo humano, entre otras aplicaciones. Esta información se publicó el 17 de noviembre de 2020 en un artículo escrito por Jennifer Ouellette en el boletín digital de ARS Thecnica. Veamos de qué se trata…

Físicos de Leiden University ubicada en Holanda han creado una versión microscópica impresa en 3D del USS Voyager de la serie de televisión Star Trek, según un artículo reciente en la revista Soft Matter. Este tipo de "micro-naves nadadoras sintéticas” son de gran interés para los científicos porque algún día podrían convertirse en diminutos robots nadadores para la administración autónoma de fármacos a través del torrente sanguíneo o para limpiar aguas residuales, entre otras aplicaciones potenciales. Dichos estudios también podrían arrojar luz sobre cómo los "unidades micro-nadadoras naturales”, como los espermatozoides y las bacterias, viajan a través del cuerpo humano.

Debido a su pequeño tamaño, los micro-nadadores enfrentan desafíos únicos cuando se mueven a través de fluidos. Como informamos anteriormente en el contexto de diferentes investigaciones, los microorganismos biológicos viven en ambientes con un llamado número de Reynolds bajo, un número que predice cómo se comportará un fluido en función de las variables viscosidad, longitud y velocidad. El concepto, que lleva el nombre del físico del siglo XIX Osborne Reynolds, es especialmente útil para predecir cuándo un fluido pasará a un flujo turbulento.

En términos prácticos, significa que las fuerzas de inercia (por ejemplo, empujar contra el agua para impulsarse hacia adelante mientras nada) son en gran parte irrelevantes en números de Reynolds muy bajos, donde dominan las fuerzas viscosas. Entonces, debido a que las bacterias o los espermatozoides nadan en números de Reynolds bajos, apenas pueden deslizarse en una distancia si se los empuja para ponerlos en movimiento. Es similar a un humano que intenta nadar en melaza.

"Al estudiar a los micro-nadadores sintéticos, nos gustaría entender a los micro nadadores biológicos", dijo a CNN la coautora Samia Ouhajji. "Esta comprensión podría ayudar a desarrollar nuevos vehículos de administración de fármacos; por ejemplo, microrobots que nadan de forma autónoma y administran fármacos en el lugar deseado del cuerpo humano".

La forma resulta ser un factor significativo que afecta el movimiento y las interacciones de los micro nadadores, y ese es el tema central de este último artículo. "La forma y el movimiento de los micro nadadores sintéticos y biológicos están íntimamente conectados", escribieron los autores. Estudios anteriores han demostrado que las partículas en forma de L siguen trayectorias circulares, por ejemplo. Y en 2016, científicos de la Southern Methodist University construyeron robots micro nadadores que se asemejan a una cadena de cuentas magnéticas. El movimiento de los robots podría controlarse mediante un campo magnético giratorio. Los investigadores encontraron que los micro nadadores de diferentes longitudes tenían diferentes propiedades de natación. En particular, los más largos nadan más rápido.

El equipo de Leiden necesitaba un método sólido para fabricar micro-nadadores en una variedad de formas complejas. Los micro-nadadores sintéticos se fabrican típicamente mediante técnicas químicas o de evaporación, que, si bien son efectivas, limitan las posibles formas a esferas o coloides en forma de varilla. Los micro nadadores biológicos son mucho más diversos y asimétricos con respecto a la forma. Así que los investigadores de Leiden optaron por utilizar la "polimerización de dos fotones" o 2PP, un método que permite la impresión 3D de microestructuras sin dejar de tener cierta flexibilidad en términos de forma y simetría. También les permitió controlar cómo se orienta una partícula en relación con el sustrato de sílice fundida sobre el que se imprime, lo que les da un control adicional sobre el movimiento resultante.

"El potencial de 2PP para crear micro nadadores con una amplia gama de geometrías es inmenso, lo que permite la producción de casi cualquier forma deseada", escribieron los autores. Según la coautora Daniela Craft, física de la Universidad de Leiden, el equipo enfocó un láser dentro de una gota y lo usó para "escribir" cualquier estructura que desearan. Pudieron crear una variedad de formas a escala micrométrica con una impresora 3D de alta resolución. Una vez impresos, los objetos se colocaron en acrilato de metiléter de propilenglicol durante 30 minutos y se sumergieron cinco veces en isopropanol como toque final a cada estructura.

El equipo comenzó imprimiendo partículas esféricas en el rango de 1 a 10 micrómetros como prueba de principio y pudo concluir que 4 micrómetros era lo más bajo que podían llegar y aún así producir formas razonablemente esféricas. A continuación, mostraron que, cuando se colocan en agua, sus partículas esféricas exhiben movimiento browniano, el movimiento aleatorio de partículas en un fluido cuando chocan constantemente con otras moléculas, es decir, se comportan como verdaderos coloides. (Dato curioso: uno de los artículos fundamentales que Albert Einstein publicó en 1905, su annus mirabilis, modeló moléculas de agua individuales como un mecanismo para el movimiento aleatorio observado de las partículas de polen en un charco).

Luego, los científicos de Leiden colocaron sus micro-nadadores en una solución de agua y peróxido de hidrógeno; el recubrimiento de platino / paladio reaccionó con la solución para crear autopropulsión o movimiento activo. "La diferencia en las trayectorias pasivas en el agua y las de la solución de peróxido de hidrógeno muestra que mediante un simple procedimiento de recubrimiento, los coloides impresos en 3D pueden activarse", escribieron los autores.

Para la siguiente fase de su investigación, el equipo de Leiden amplió su repertorio para imprimir en 3D estructuras más complejas: una esfera puntiaguda, una espiral, una hélice y un barco llamado "3DBenchy" que mide 30 micrómetros de largo, abreviatura de "punto de referencia". "una estructura comúnmente utilizada para probar impresoras 3D para ver qué tan bien manejan los detalles finos. El barco Benchy, por ejemplo, luce características geométricas tan desafiantes como ojos de buey y una cabina abierta.

Y, por supuesto, hicieron la versión micro del USS Voyager, que mide solo 15 micrómetros de largo. Eso fue a instancias del coautor Jonas Hoecht, a quien se le dio la opción de imprimir cualquier forma 3D que le gustara para la muestra final. Hoecht es un fanático acérrimo de Star Trek y eligió la Voyager. Se tomaron imágenes de todos los microobjetos impresos en 3D utilizando un microscopio electrónico de barrido (SEM).

"Esperamos aprender sobre lo que ahora es un buen principio de diseño para crear un pequeño vehículo de administración de medicamentos: si tiene una pequeña partícula que va a una parte específica del cuerpo para administrar medicamentos, entonces tiene que propulsarse y entonces tienes que lidiar con el medio ambiente en tu cuerpo, que es muy complejo ", dijo a CNN la coautora Daniela Kraft. "Lo que estamos tratando de responder es: ¿cuál sería un buen diseño? ¿Cuál sería una gran forma para que pueda circular y ser eficiente?"

La investigación del equipo demostró que las partículas creadas en forma de hélice mostraban el movimiento más prometedor. "Cuando se mueve hacia adelante, a menudo necesita rotar y eso ayuda, por ejemplo, a acelerarlo", dijo Kraft. "Si piensas en aplicaciones, si quieres tener una pequeña máquina que vaya a alguna parte, podría ser más útil tener forma de hélice, porque nada más rápido".

Fuente: https://arstechnica.com/science/2020/11/tiny-version-of-uss-voyager-sheds-light-on-physics-of-microswimmers/

Un estimado colega, ingeniero mecánico, nos comparte el presente artículo publicado por la AFP en Beijing el 4 de diciembre de 2020. Veamos de qué se trata. 

EL 4 de diciembre de 2020 China encendió con éxito su reactor de fusión nuclear "sol artificial" por primera vez, informaron los medios estatales, lo que marca un gran avance en las capacidades de investigación de energía nuclear del país.

El reactor HL-2M Tokamak es el dispositivo de investigación experimental de fusión nuclear más grande y avanzado de China, y los científicos esperan que el dispositivo pueda potencialmente ofrecer una poderosa fuente de energía limpia.

Diseñado para replicar las reacciones naturales que ocurren en el Sol utilizando gases de hidrógeno y deuterio como combustibles, el aparato ubicado en la ciudad de Chengdu, provincia de Sichuan, proporcionará energía limpia a través de la fusión nuclear controlada, informó la China National Nuclear Corporation (CNNC).

Utiliza un poderoso campo magnético para fusionar el plasma caliente y puede alcanzar temperaturas de más de 150 millones de grados Celsius, según el People's Daily, aproximadamente diez veces más caliente que el núcleo del sol.

El reactor, que se terminó de construir a fines del año antepasado, a menudo se le denomina “sol artificial" debido al enorme calor y energía que produce.

"El desarrollo de la energía de fusión nuclear no es sólo una forma de resolver las necesidades energéticas estratégicas de China, sino que también tiene una gran importancia para el futuro desarrollo sostenible de la energía y la economía nacional de China", dijo el People's Daily.

Los científicos chinos han estado trabajando en el desarrollo de versiones más pequeñas del reactor de fusión nuclear desde 2006.

Planean usar el dispositivo en colaboración con científicos que trabajan en el Reactor Experimental Termonuclear Internacional, el proyecto de investigación de fusión nuclear más grande del mundo con sede en Francia, que se espera que esté terminado en 2025 y cuyo proyecto participa China.

La fusión se considera el Santo Grial de la energía y es lo que alimenta nuestro Sol. Fusiona núcleos atómicos para crear cantidades masivas de energía, lo opuesto al proceso de fisión utilizado en las armas atómicas y las plantas de energía nuclear, que los divide en fragmentos.

A diferencia de la fisión, la fusión no genera desechos radiactivos y conlleva menos riesgo de accidentes o robo de material atómico.

Pero lograr la fusión es extremadamente complejo y difícil de implementar, y actualmente tiene un costo prohibitivo (el costo total de ITER estimado en $ 22.5 mil millones de dólares US), pero al igual que otras tecnologías, seguramente, una vez que se extienda su uso el costo de fabricación y operación bajara dramáticamente..

"El tiempo de confinamiento de energía de los dispositivos Tokamak internacionales es de menos de un segundo. La duración de descarga de disparo del HL-2M es de alrededor de 10 segundos, con un tiempo de confinamiento de energía de unos cientos de milisegundos", dijo Yang Qingwei, ingeniero jefe de HL -2M en el Southwestern Institute of Physics bajo la CNNC.

El sol artificial proporcionará un soporte técnico clave para la participación de China en el proyecto del Reactor Termonuclear Experimental Internacional y en los campos de investigación de frontera que incluyen la inestabilidad del flujo y los fenómenos magnéticos del plasma de temperatura ultra alta, según Yang.

El dispositivo de desarrollo propio es el más grande del país en escala y los parámetros más altos, con una estructura y modo de control más avanzados que su predecesor, el HL-2A Tokamak.

Fuentes:

 https://www.france24.com/en/live-news/20201204-china-turns-on-nuclear-powered-artificial-sun

http://www.xinhuanet.com/english/2020-12/04/c_139564057_2.htm

Deseamos una Feliz Navidad y un excelente Año 2021 a todos nuestros colaboradores y lectores. Y para concluir el año, terminaremos de revisar los resúmenes de los 25 mejores artículos publicados en Tech Xplorer en el 2020. Estos resúmenes se publicaron en un reporte especial el 18 de diciembre de 2020 y se tradujeron para Sólo para Ingenieros. Tech Xplore es una extraordinaria organización dedicada a la divulgación de la ciencia y la tecnología y forma parte de la red Science X. Tiene un alcance global de más de cinco millones de lectores mensuales y cuenta con sitios web dedicados a ciencias duras, tecnología, investigación médica y noticias de salud. La red Science X es una de las comunidades en línea más grandes del mundo de personas con una inclinación y gusto por las ciencias, la ingeniería o los desarrollos tecnológicos.

Continuemos entonces con la breve descripción de los artículos más sobresalientes en 2020 que publicó Tech Xplorer….

Un esfuerzo de colaboración entre Microsoft, la University of Michigan y Carnegie Mellon University fue reconocido por el grupo de ACM's Programming Language Design and Implementation con el Distinguished Paper Award por un método que garantiza que los programas informáticos complejos estén libres de errores sin tener que probarlos. El método utiliza una técnica llamada verificación formal para probar si una pieza de software producirá el resultado deseado.

Por otro lado, un grupo de investigadores de la University of Zurich que trabaja con SONY AI Zurich desarrolló un modelo de aprendizaje profundo que logró un rendimiento que sobrepasa la capacidad humana en Gran Turismo Sport, un conocido videojuego de carreras de autos. En el artículo que muestra su sistema, operando en el servidor de preimpresión arXiv, los investigadores describieron el sistema subrayando el potencial de las técnicas de aprendizaje profundo para controlar automóviles en entornos simulados.

Un equipo de investigadores de la King Abdullah University of Science and Technology desarrolló un sistema WiFi submarino que utiliza LED y láseres llamado Aqua-Fi. El sistema puede admitir servicios de Internet utilizando LED para proporcionar opciones de bajo consumo de energía para comunicaciones de corta distancia y láseres para transportar datos más lejos, pero utilizando más energía. Su prototipo pudo cargar y descargar contenido multimedia entre dos computadoras colocadas bajo el agua a dos metros de distancia.

Una colaboración de varias instituciones en los E.E. U.U. y China anunció paneles solares transparentes para ventanas con una calificación de eficiencia del ocho por ciento; los paneles también son 43.3 por ciento más transparentes. Fueron fabricados con un diseño a base de carbono en lugar de silicio convencional y, por lo tanto, tienen un tinte ligeramente verde que el equipo describió como similar a las gafas de sol.

En mayo, Tesla anunció que había desarrollado una nueva batería que está preparada para rediseñar la eficiencia económica del automóvil. Esta batería fue desarrollada como un proyecto conjunto con el fabricante chino de baterías Contemporary Amperex Technology junto con un equipo de expertos académicos contratados por el CEO de Tesla, Elon Musk. Tesla prometió que la nueva batería duraría más y costaría menos que las que se utilizan actualmente, con lo que el precio de los vehículos eléctricos estará más en línea con los vehículos convencionales.

Un equipo de investigadores de la University of York dio a conocer algunas de las vulnerabilidades de los administradores de contraseñas. Informaron que habían creado una aplicación maliciosa para hacerse pasar por una aplicación legítima de Google, y pudieron usarla para engañar a dos de cada cinco administradores de contraseñas probados para que revelaran una contraseña. Esto, afirmaron, se debía a que los administradores de contraseñas usaban criterios débiles para identificar aplicaciones legítimas.

El verano pasado, un equipo de la empresa Check Point informó que habían dado a conocer un error en los datos de voz utilizados por el asistente digital virtual de Amazon, Alexa. El error podría permitir a los piratas informáticos obtener datos del historial de voz e instalar habilidades de Alexa o acciones de Google sin el conocimiento o permiso del usuario. Esto significaba que los comandos de usuario se podían obtener y utilizar para infiltrarse en sus dispositivos de Amazon.

Además, un equipo combinado de investigadores de la University of Sydney, la University of Exeter y la University of Adelaide descubrió que los biocombustibles impulsados ​​por tequila eran más eficientes que los de maíz o de azúcar. Más específicamente, encontraron que la planta de agave utilizada para hacer tequila podría usarse en lugares secos como Australia y México para producir bioetanol para uso como combustible y etanol como ingrediente desinfectante de manos durante la pandemia, todo sin competir con los cultivos alimentarios.

Y un equipo de ETH Zurich desarrolló el primer lenguaje de programación intuitivo para computadoras cuánticas. Afirmaron que el nuevo lenguaje, llamado Silq, podría usarse para programar computadoras cuánticas de manera tan simple, confiable y segura como las computadoras clásicas. También afirmaron que permitiría a los programadores darse cuenta del potencial de las computadoras cuánticas mejor que los lenguajes existentes, porque el código es más compacto, más rápido, más intuitivo y más fácil de entender.

Además, un equipo internacional de investigadores afirmó haber resuelto un misterio de décadas sobre el almacenamiento de baterías de iones de litio: cómo los óxidos metálicos de próxima generación almacenan más energía de la que debería ser posible. El equipo, dirigido por un grupo de la University of Texas en Austin, descubrió que los óxidos metálicos poseen formas únicas de almacenar energía más allá de los mecanismos de almacenamiento electroquímicos clásicos.

Y un equipo de investigadores de la University of Michigan comenzó a investigar el uso de la inteligencia artificial en arquitectura como una forma de crear nuevos diseños arquitectónicos. Comenzaron evaluando el rendimiento de las redes neuronales existentes más simples disponibles en tareas de transferencia de estilo neuronal 2-D-a-2-D y poco después pasaron a modelos 3-D. Utilizaron los datos resultantes para entrenar una red neuronal convolucional.

La empresa alemana SINN Power anunció que planeaba lanzar un proyecto de demostración de una plataforma de generación de energía de triple opción única en su tipo frente a Iraklio, Grecia. El proyecto único implicaría la construcción de una plataforma en el océano atada al fondo del mar que recogerá tanto la energía de las olas, como la luz solar y el viento y la enviará de regreso a la costa.

Y finalmente, un ambicioso proyecto conjunto japonés-australiano llamado Hydrogen Energy Supply Chain llamó la atención y desató la controversia. Su idea requería que Japón comenzara a importar grandes cantidades de hidrógeno líquido de Australia para quemarlo y generar electricidad. Sin embargo, los críticos señalan que el hidrógeno se produciría y licuaría extrayéndolo del lignito, que libera dióxido de carbono al aire. El plan también requería la construcción de barcos especiales para transportar el hidrógeno.

Fuente:  https://techxplore.com/news/2020-12-year-techxplore-articles.html

Para cerrar el año reproduciremos aquí resúmenes de los 25 mejores artículos publicados en Tech Xplorer en el 2020. Estos resúmenes se publicaron en un reporte especial el 18 de diciembre de 2020 y los tradujimos para Sólo para Ingenieros. Tech Xplore es una extraordinaria organización dedicada a la divulgación de la ciencia y la tecnología y forma parte de la red Science X. Tiene un alcance global de más de cinco millones de lectores mensuales y cuenta con sitios web dedicados a ciencias duras, tecnología, investigación médica y noticias de salud. La red Science X es una de las comunidades en línea más grandes del mundo de personas con una inclinación y gusto por las ciencias, la ingeniería o los desarrollos tecnológicos.

2020 fue un buen año para la investigación tecnológica de todo tipo. Revisemos…….

Un equipo de SkyDrive Inc. de Japón hizo una demostración de su "automóvil volador": despegó con una persona a bordo, flotó aproximadamente entre 1 y 2 metros sobre el suelo durante aproximadamente cuatro minutos y luego regresó a salvo al suelo. Tomohiro Fukuzawa, quien dirige la empresa, dijo en la demostración que espera tener un producto a la venta dentro de un par de años.

El fabricante de baterías NDB afirmó que sus baterías de diamante para marcapasos alimentadas con desechos nucleares podrían durar miles de años; también afirmaron que podrían alimentar un teléfono celular durante nueve años y que un paquete de baterías utilizadas para alimentar un automóvil duraría casi un siglo. La compañía también afirmó que había encontrado una forma segura de utilizar los desechos nucleares sobrantes de las plantas de energía para fabricar sus baterías.

Un equipo de Duke University presentó una aplicación de inteligencia artificial que hace que fotos de rostros borrosas se vean 60 veces más nítidas. También reconocieron que las imágenes que resultaron no eran imágenes realistas de las personas en las fotografías originales, sino predicciones de cómo podrían verse.

Además, el verano pasado, Microsoft anunció que su programa Defender comenzaría a marcar CClean como una aplicación potencialmente no deseada y advertiría a los usuarios que no la instalen. CCleaner es un conjunto popular de herramientas de limpieza y optimización de sistemas informáticos. Durante años, Microsoft ha señalado a dicho software no sólo como innecesario sino también potencialmente problemático para los usuarios de computadoras.

Y la startup británica Gravitricity comenzó la construcción de un sistema de almacenamiento de energía renovable que se basará en la gravedad: manipulará pesos masivos en un eje como un medio de almacenamiento de energía, que caerá por gravedad cuando se necesite energía; esto lo hace  haciendo girar un eje que impulsa a su vez otro eje de un generador eléctrico. Los ejes deben tener una altura de casi una milla y los pesos oscilarán entre 500 y 5,000 toneladas.

Un equipo combinado de Aalto University y la empresa Ote Robotics crearon RealAnt, un robot de cuatro patas de bajo costo que podría usarse de manera efectiva para probar e implementar algoritmos de aprendizaje por refuerzo (RL por sus siglas en inglés) indican en su artículo subido al servidor de preimpresión denominado arXiv. El equipo de investigadores señaló que el robot era una versión del mundo real del entorno de simulación de robot tipo "Ant" comúnmente utilizado en proyectos de investigación de RL.

Y un equipo de University of Cambridge desarrolló un dispositivo independiente que convierte la luz solar, el dióxido de carbono y el agua en un combustible neutro en carbono sin requerir componentes adicionales ni electricidad. El equipo describió su tecnología avanzada de "photosheets (foto-hojas)" como un paso significativo hacia el logro de la fotosíntesis artificial.

Además, un par de estadísticos de la University of Waterloo propuso una idea relativa a un proceso matemático que podría entrenar sistemas de Inteligencia Artificial (IA) sin la necesidad de grandes conjuntos de datos. Ilia Sucholutsky y Matthias Schonlau se basaron en un trabajo reciente publicado en el MIT que muestra que es posible destilar la información más importante en un sistema de numeración a sus componentes más básicos, lo que permite el almacenamiento en mucho menos espacio.

Y un equipo de Aalto University demostró respuestas ultravioleta (UV) de silicio negro que excedían el 130% de eficiencia. Señalaron que era la primera evidencia experimental directa de que una eficiencia cuántica externa superior al 100% era posible en un sólo fotodiodo sin ningún antirreflejo externo. Antes de sus esfuerzos, la mejor eficiencia que se había visto era del 80%.

Además, un equipo de la Carnegie Mellon University dio a conocer lo que describieron como un nuevo lenguaje y herramienta de programación para garantizar que el código se computara según lo previsto. Juntas, las herramientas se llamaron Amanda, y verifican que los programas sean demostrablemente correctos y demuestren matemáticamente que el código se calculará correctamente a medida que se escribe.

Y un grupo de físicos de Lancaster University superó un hito al demostrar un nuevo tipo de memoria universal que podría transformar la forma en que funcionan las computadoras, los teléfonos inteligentes y otros dispositivos. La nueva tecnología almacena y cambia información fácilmente.

Finalmente en esta primera parte, una nueva empresa de Nueva Zelanda visualizó una red eléctrica inalámbrica global a la que denominó Emrod. La compañía tiene planes para alimentar al mundo con un sistema de transmisión eléctrica inalámbrica que puede llevar energía a áreas de difícil acceso a un costo menor que las líneas eléctricas tradicionales. Proponen una serie de antenas que deberían estar dentro de la línea de visión unas de otras.

Fuente: https://techxplore.com/news/2020-12-year-techxplore-articles.html

Un estimado colega nos envía el presente artículo que informa de estudios que está realizando Princeton University (PU) sobre la situación mundial actual. Dicho artículo fue escrito por B. Rose Huber y publicado el 11 de diciembre de 2020 en el boletín de noticias de la Universidad. Revisemos su contenido…

El auge de los movimientos populistas esta cambiando los sistemas políticos de todo el mundo. A medida que se intensifica el apoyo a estos movimientos "anti-elites", muchos investigadores se esfuerzan por comprender en qué grado están influyendo en y entre diferentes grupos el declive económico y la intensificación del conflicto.

Un modelo desarrollado por un equipo de investigadores, donde participa Nolan McCarty, de la Universidad de Princeton, muestra cómo la polarización de grupos, la creciente desigualdad y el declive económico pueden estar fuertemente conectados.

El modelo desarrolla una teoría de que la polarización de grupos tiende a dispararse en tiempos de contracción económica y creciente desigualdad. Sin embargo, incluso después de que mejoren las condiciones financieras, estas divisiones pueden permanecer profundamente arraigadas.

Es por eso que se necesitan redes de seguridad social fortalecidas para ayudar a minimizar los conflictos entre grupos sociales, étnicos y raciales, argumentan los investigadores en Science Advances.

"Surgen tiempos en los que se necesita la unidad nacional, como estamos viendo ahora con COVID-19, pero no debemos esperar a que una crisis de salud pública o una guerra unan a la gente. Los legisladores y los gobernantes deben actuar ahora invirtiendo en y proteger las redes de seguridad social que pueden prevenir la ampliación de las divisiones sociales y políticas ", dijo McCarty, quien es profesor titular de la cátedra Susan Dod Brown de Política y Asuntos Públicos en la Escuela de Asuntos Públicos e Internacionales de Princeton.

McCarty trabajó en el modelo con Alexander Stewart de la Universidad de Houston y Joanna Bryson de la Escuela Hertie en Berlín, Alemania. Utilizando modelos de evolución cultural y teoría de juegos evolutivos, el equipo diseñó su modelo para examinar la disposición de las personas a interactuar con personas fuera de su propio grupo social.

El modelo se basa en algunas suposiciones, la primera es que el éxito económico de un individuo está vinculado a las interacciones con otros y al desempeño de la economía subyacente. También asumen que las personas tienden a imitar el comportamiento de personas aparentemente "exitosas" para que los comportamientos sociales se puedan difundir entre el público.

Por último, asumen que las interacciones dentro del comportamiento social dentro del grupo son generalmente menos riesgosas con recompensas más bajas, mientras que las interacciones con miembros fuera del grupo son más riesgosas, pero conllevan una mayor ventaja. Esto significa que cuando las condiciones económicas se vuelven más inciertas y por ello más desafiantes, la gente tenderá a preferir la apuesta segura de interactuar con los de su propio grupo y evitar las interacciones con extraños. A medida que se imita tal comportamiento, las interacciones entre grupos declinan precipitadamente.

El modelo puede ser útil para explicar las tendencias políticas observadas en todo el mundo. En primer lugar, el modelo respalda las teorías que sostienen que las crisis económicas envalentonan a los movimientos de extrema derecha que predican vilipendiar a los grupos sociales externos. Por ejemplo, la Gran Depresión y la Crisis Financiera Global llevaron a un mayor apoyo para los populistas de derecha en varios países, incluidos los Estados Unidos y el Reino Unido.

Cuando se trata de desigualdad, la mayoría de los modelos sugieren que una brecha de riqueza significativa tiende a empoderar a los de la izquierda, ya que buscarán la redistribución del ingreso. El nuevo modelo de los investigadores no muestra necesariamente tal cambio, sino un alejamiento general de las interacciones entre grupos de identidad social. Dado que las interacciones entre grupos son económicamente valiosas, la sociedad se empobrece.

"En lugar de continuar el debate improductivo sobre si la 'ansiedad económica' o el conflicto grupal son los principales responsables de nuestra política profundamente dividida, los académicos deberían dedicar más esfuerzos a considerar la retroalimentación que impacta negativamente entre economía e identidad", dijo McCarty.

El documento, "Polarización bajo una creciente desigualdad y declive económico", apareció por primera vez en línea en Science Advances el 11 de diciembre de 2020.

Fuente: https://spia.princeton.edu/news/polarization-increases-economic-decline-becoming-cripplingly-contagious

Para este envío un colega nos comparte el presente artículo publicado el pasado 3 de diciembre de 2020, en el boletín digital de Purdue University (PU) y escrito por Kayla Wiles. Veamos de qué se trata…

En lugar de insertar una tarjeta o escanear un teléfono inteligente para realizar un pago, ¿qué pasaría si usted simplemente tuviera que tocar la máquina con el dedo?

Un prototipo desarrollado por ingenieros de PU esencialmente permitiría que su cuerpo actuara como el enlace entre su tarjeta o teléfono inteligente y el lector o escáner, lo que le permitiría transmitir información con solo tocar una superficie.

El prototipo aun no transfiere dinero, pero es la primera tecnología que puede enviar cualquier información con el toque directo de un dedo. En un nuevo estudio los investigadores muestran que mientras se usa el prototipo como reloj, el cuerpo de un usuario puede usarse para enviar información como una foto o contraseña al tocar un sensor en una computadora portátil.

"Estamos acostumbrados a desbloquear dispositivos con nuestras huellas digitales, pero esta tecnología no se basaría en la biometría, se basaría en señales digitales. Imagínese iniciar sesión en una aplicación en el teléfono de otra persona con solo tocarlo", dijo Shreyas Sen, un profesor asociado de PU en el departamento  de ingeniería eléctrica e informática.

"Todo lo que toque se volverá más poderoso por la información digital que lo atraviesa".

El estudio se publica en Transactions on Computer-Human Interaction, una revista de la Association for Computing Machinery. Shovan Maity, un alumno de Purdue, dirigió el estudio como Ph.D. estudiante en el laboratorio de Sen. Los investigadores también presentarán sus hallazgos en la conferencia Computer Human Interaction (ACM CHI) de la Association for Computing Machinery en mayo.

La tecnología funciona estableciendo una "Internet" dentro del cuerpo que los teléfonos inteligentes, relojes inteligentes, marcapasos, bombas de insulina y otros dispositivos portátiles o implantables pueden usar para enviar información. Estos dispositivos normalmente se comunican mediante señales de Bluetooth que tienden a irradiarse desde el cuerpo. Un pirata informático podría interceptar esas señales desde 30 pies de distancia, dijo Sen.

En cambio, la tecnología de Sen mantiene las señales confinadas dentro del cuerpo acoplándolas en un llamado "rango electrocuasistático" que es mucho más bajo en el espectro electromagnético que la comunicación Bluetooth típica. Este mecanismo es el que permite la transferencia de información con solo tocar una superficie.

Incluso si su dedo estuviera a solo un centímetro sobre una superficie, la información no se transferiría a través de esta tecnología sin un toque directo. Esto evitaría que un pirata informático robara información privada, como credenciales de tarjetas de crédito, al interceptar las señales.

Los investigadores demostraron esta capacidad en el laboratorio al hacer que una persona interactuara con dos superficies adyacentes. Cada superficie estaba equipada con un electrodo para tocar, un receptor para obtener datos del dedo y una luz para indicar que los datos se habían transferido. Si el dedo tocaba directamente un electrodo, solo se encendía la luz de esa superficie. El hecho de que la luz de la otra superficie permaneciera apagada indicó que los datos no se filtraron.

Del mismo modo, si un dedo se acerca lo más posible al sensor de una computadora portátil, la foto no se transferirá. Pero un toque directo podría transferir una foto.

Las máquinas de tarjetas de crédito y aplicaciones como Apple Pay utilizan una alternativa más segura a las señales de Bluetooth, llamada comunicación de campo cercano, para recibir un pago al tocar una tarjeta o escanear un teléfono. La tecnología de Sen agregaría la conveniencia de realizar un pago seguro en un solo gesto.

"No tendría que sacar un dispositivo de su bolsillo. Podría dejarlo en su bolsillo o en su cuerpo y simplemente tocar", dijo Sen.

La tecnología también podría reemplazar los llaveros o tarjetas que actualmente usan la comunicación Bluetooth para otorgar acceso a un edificio. En cambio, una persona podría simplemente tocar la manija de una puerta para entrar.

Al igual que las máquinas de hoy que escanean cupones, tarjetas de regalo y otra información desde un teléfono, el uso de esta tecnología en la vida real requeriría que las superficies en todas partes tengan el hardware adecuado para reconocer su dedo.

El software del dispositivo que lleva puesto una persona también debería configurarse para enviar señales a través del cuerpo hasta la punta del dedo, y tener una forma de apagarlo para que la información, como un pago, no se transfiera a todas las superficies. equipado para recibirlo.

Los investigadores creen que las aplicaciones de esta tecnología irían más allá de cómo interactuamos con los dispositivos en la actualidad.

"Cada vez que habilita un nuevo canal de hardware, le brinda más posibilidades. Piense en las grandes pantallas táctiles que tenemos hoy; la única información que recibe la computadora es la ubicación de su toque. Pero la capacidad de transferir información a través de su toque sería cambiar las aplicaciones de esa gran pantalla táctil ", dijo Sen.

Fuente: https://engineering.purdue.edu/ECE/News/2020/tech-makes-it-possible-to-digitally-communicate-through-human-touch

El pasado 7 de octubre de 2020 recibimos con profunda tristeza  la noticia del fallecimiento del Doctor Mario Molina Pasquel-Henríquez. La Academia Panamericana de Ingeniería publicó a nombre del Consejo de Directores y de todos sus miembros una esquela donde expresamos públicamente  el pésame por el sensible fallecimiento del Dr. Molina, distinguido Académico de Honor, enfatizando que sentimos profundamente la pérdida del amigo inmejorable, colega fraternal y notable ingeniero;  destacamos en ella nuestra admiración y respeto por este gran hombre, “siempre abierto a sorprenderse, dispuesto por la curiosidad inmediata, una vida por amor a la ciencia. Un hombre sublime”.

Un querido colega nos comparte el OBITUARIO que del Dr. Molina publica Nature el pasado 6 de noviembre de 2020 en su boletín digital y que aquí traducimos. Respetuosamente revisémoslo…

A mediados de la década de 1970, Mario Molina ayudó a predecir que las emisiones globales de clorofluorocarbonos (CFC) podrían agotar el ozono estratosférico. Una década más tarde, los científicos del British Antarctic Survey informaron que había aparecido un gran agujero en la capa de ozono sobre el Polo Sur. La incansable defensa y diplomacia científica de Molina ayudaron a lograr el Protocolo de Montreal de 1987 sobre Sustancias que adelgazan la Capa de Ozono, un acuerdo internacional para eliminar los CFC y otras sustancias químicas que tienen este efecto en la capa de ozono. Molina compartió el Premio Nobel de Química de 1995 con su ex asesor F. Sherwood Rowland y el químico holandés Paul Crutzen por su trabajo sobre la química estratosférica. Murió el 7 de octubre, a los 77 años.

El Protocolo de Montreal, el primer tratado de las Naciones Unidas en lograr la ratificación universal, redujo el cloro y el bromo estratosféricos, y el agujero de ozono ha comenzado a recuperarse. En 2003, el ex secretario general de la ONU, Kofi Annan, describió el tratado como “quizás el acuerdo internacional más exitoso hasta la fecha”. Su implementación, y el trabajo posterior de Molina sobre la calidad del aire en las megaciudades y sobre el cambio climático, mejoraron la calidad de vida de millones de personas en todo el mundo.

Una figura pública preciada en los Estados Unidos y México, fue un asesor de confianza del presidente estadounidense Barack Obama.

Nacido en la Ciudad de México, hijo de un diplomático, Molina fue a un internado en Suiza.

Estudió ingeniería química en la Universidad Nacional Autónoma de México, en su ciudad natal, y química aplicada en la Universidad de Friburgo, Alemania. Los estudios de doctorado en química física en la Universidad de California (UC), Berkeley, lo llevaron a Estados Unidos, donde consolidó su carrera.

En UC Irvine, él y Rowland calcularon la amenaza que representan los CFC para la atmósfera (véase M. Molina y F. Rowland Nature 249, 810–812; 1974). La inercia química que hizo que los CFC fueran valiosos como refrigerantes y propulsores también evita que la oxidación los elimine de la atmósfera, donde se convierten en un caballo de Troya para introducir cloro a la estratosfera. Allí, el gas puede catalizar la destrucción del ozono, permitiendo que la dañina luz ultravioleta de alta energía (UVB) penetre en la superficie de la Tierra.

Comunicar este trabajo a los medios de comunicación y a los legisladores fue el inicio de Molina en la diplomacia científica. Estos esfuerzos crearon un impulso para la eliminación gradual de los CFC en las latas de aerosol, acelerados por el descubrimiento del agujero de ozono y concluidos con el Protocolo de Montreal. Sin embargo, quedaron sin respuesta preguntas básicas: ¿por qué el agujero de ozono estaba localizado sobre el Polo Sur y era estacional?

Molina encontró la respuesta en la química de la superficie de las partículas de hielo que forman las hermosas nubes estratosféricas polares (PSC) de "madre perla" observadas durante el invierno sobre el Polo Sur. Durante el oscuro y frío invierno polar, el cloro estratosférico se almacena en formas relativamente inertes de nitrato de cloro en fase gaseosa, ácido hipocloroso y cloruro de hidrógeno.

Molina y su grupo de investigación, entonces en el Jet Propulsion Laboratory en Pasadena, California, hicieron experimentos creativos para imitar partículas de PSC: las reacciones entre las superficies de hielo y los compuestos de cloro llevaron a la liberación de cloro. La acumulación invernal del gas en el vórtice polar antártico debido a tales reacciones conduce a un agotamiento intenso del ozono cuando la luz solar regresa en la primavera polar.

Quedaba un misterio en cuanto a por qué el hielo debería ser un catalizador tan eficaz para estos procesos estratosféricos. Los cálculos basados ​​en las reacciones del cloruro de hidrógeno con una superficie de hielo cristalino predijeron que la activación del cloro sería mucho menos eficiente de lo que se observa en el laboratorio o en el medio ambiente. Molina sugirió que la diferencia podría deberse a una capa superficial desordenada, o capa casi líquida, en el hielo. En el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en Cambridge, su grupo de investigación realizó experimentos que confirmaron que el cloruro de hidrógeno a bajas temperaturas estratosféricas inducía tal desorden y que desempeñaba un papel en la activación del cloro.

Mientras era profesor de instituto en el MIT entre 1989 y 2004, Molina y su entonces esposa y colaboradora de mucho tiempo, Luisa Tan Molina, comenzaron a trabajar en la calidad del aire en megaciudades (en general, aquellas con más de diez millones de habitantes) en el sur global. Para orientar la política, el Proyecto Ciudad de México combinó estudios de campo a gran escala sin precedentes de la química atmosférica en vecindarios urbanos, en los que participaron cientos de científicos internacionales, con análisis en profundidad y participación de las partes interesadas. Este trabajo mejoró la calidad del aire en su amada ciudad natal.

En 2004, Molina se mudó a UC San Diego y fundó el Centro Mario Molina de Estudios Estratégicos sobre Energía y Medio Ambiente, un grupo de expertos con sede en la Ciudad de México. En sus últimas décadas, pasó cada vez más tiempo en México, pero siguió siendo un miembro inspirador de la facultad en UC San Diego. En 2014, encabezó una importante iniciativa de divulgación pública sobre el cambio climático, "Lo que sabemos", para la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia.

Molina podía comunicar la esencia de un tema técnico a cualquiera, con diplomacia amable y credibilidad científica.

Se desempeñó como asesor científico de varios presidentes de México y, como miembro de la Academia Pontificia de Ciencias del Vaticano, asesoró a tres papas y fue coautor del informe de 2017 'Menos de 2 grados Celsius: políticas de acción rápida para proteger a las personas y el planeta del cambio climático extremo'. En sus últimos meses, abogó apasionadamente por el uso de mascarillas para reducir la transmisión del SARS-CoV-2 en México.

Fuente:

 https://www.nature.com/articles/d41586-020-03133-3

https://www.academiapanamericanaingenieria.org/Docs/mm2.pdf

Un estimado colega, físico de origen pero ingeniero por sus posgrados, nos envía el presente artículo escrito por Katrina Miller, publicado en el boletín digital de la University of Chicago (UChicago) el 19 de noviembre del 2020 y traducido para Sólo para Ingenieros. Veamos de qué se trata…

Un equipo de investigadores de la Universidad de Chicago se embarcó recientemente en la búsqueda de su vida, o más bien, una búsqueda de la existencia de partículas supersimétricas de larga vida.

La supersimetría es una teoría propuesta para expandir el modelo estándar de física de partículas. Similar a la tabla periódica de los elementos, el modelo estándar es la mejor descripción que tenemos para las partículas subatómicas en la naturaleza y las fuerzas que actúan sobre ellas.

Pero los físicos saben que este modelo está incompleto; no deja espacio para la gravedad o la materia oscura, por ejemplo. La supersimetría tiene como objetivo completar el cuadro emparejando cada partícula del modelo estándar con un socio supersimétrico, lo que abre una nueva clase de partículas hipotéticas por detectar y descubrir. En un nuevo estudio, los físicos de UChicago han descubierto las limitaciones de las propiedades que podrían tener estos supercompañeros, si es que existen.

"La supersimetría es realmente la teoría más prometedora que tenemos para resolver tantos problemas como sea posible en el Modelo Estándar", dijo Tova Holmes, profesora asistente en la Universidad de Tennessee, Knoxville, quien trabajó en el experimento como investigadora postdoctoral en UChicago. "Nuestro trabajo encaja en un esfuerzo mayor en el Gran Colisionador de Hadrones para reconsiderar cómo buscamos una nueva teoría de la física".

El Gran Colisionador de Hadrones, ubicado en Europa en el CERN (Conseil européen pour la recherche nucléaire), acelera los protones a casi la velocidad de la luz antes de obligarlos a chocar. Estas colisiones protón-protón producen una gran cantidad de partículas adicionales donde los investigadores esperan encontrar esta prometedora nueva física.

"Pero en el Gran Colisionador de Hadrones, los nuevos eventos físicos son extremadamente raros y difíciles de identificar en los escombros de las partículas en colisión", dijo la profesora Young-Kee Kim, presidenta del departamento de física de UChicago y coautora del estudio, un esfuerzo dirigido íntegramente por mujeres.

El equipo de UChicago buscó la producción de sleptones, supuestos supercompañeros de los leptones existentes de electrones, muones y tau, utilizando datos recopilados en el ATLAS, un detector de partículas del CERN. En el modelo de supersimetría que se intenta probar, se teoriza que los sleptones tienen una vida útil prolongada, lo que significa que pueden viajar mucho antes de descomponerse en algo detectable por ATLAS.

"Una de las formas en que podemos no detectar la nueva física es si la partícula no se descompone rápidamente cuando se produce", dijo Holmes. "Por lo general, no podemos ver a las partículas de larga duración en nuestras búsquedas, porque básicamente eliminamos cualquier cosa que no parezca un decaimiento rápido estándar en nuestro detector".

Sin embargo, en cuatro años de recopilación de datos en el ATLAS, los investigadores de UChicago no encontraron eventos de leptones desplazados. Esa falta de descubrimiento les permitió establecer lo que se llama un límite, descartando un rango de masas y tiempo de vida que podrían tener los sleptons longevos.

"Estamos al menos un 95% seguros de que, en caso de que exista un slepton en este modelo, no tiene las masas ni el tiempo de duración en las partes sombreadas de esta trama", dijo Lesya Horyn, Ph.D. de UChicago quien recientemente completó su disertación sobre esta medida.

¿Un resultado nulo decepciona al equipo? De ningún modo.

"No encontrar nada te dice tanto", dijo Horyn. Saber que los sleptons longevos no tienen determinadas masas y duraciones informa a los investigadores sobre dónde enfocar las búsquedas futuras.

"Desde mi punto de vista, esta búsqueda era lo que los teóricos decían haber cubierto", dijo Holmes. "Parecía que podíamos hacerlo, ¡y lo hicimos!"

El resultado ha dado energía al equipo para ampliar aún más los límites. En algún momento de la próxima década, el Gran Colisionador de Hadrones entrará en su período de mantenimiento periódico, dejando tiempo suficiente para que se actualice el hardware del ATLAS.

"Este fue un primer paso en el análisis, por lo que definitivamente hay lugares para mejorar", dijo Horyn.

Una actualización urgente será una renovación del sistema de activación, que selecciona si los eventos deben guardarse o desecharse. El disparador está optimizado actualmente para almacenar desintegraciones de partículas de vida corta, no de los sleptones de vida larga que son fundamentales para esta búsqueda de supersimetría.

Se pueden realizar mejoras más inmediatas sin esperar el cierre.

"Los pasos futuros podrían incluir la búsqueda del mismo modelo utilizando datos más sólidos de las próximas ejecuciones del Gran Colisionador de Hadrones", dijo Xiaohe Jia, una estudiante graduada en Harvard que trabajó en el experimento como estudiante de la Universidad de Chicago. Otra ruta para explorar, dijo, podría ser el uso de técnicas similares para expandir la búsqueda de partículas de larga duración más allá de los sleptons.

Por ahora, el completar el modelo estándar sigue siendo una tarea pendiente, pero el equipo se enorgullece de haber liderado una primera búsqueda de este modelo de supersimetría en el ATLAS.

"Descubrir nueva física es como encontrar una aguja en un pajar", dijo Kim. "Aunque no vimos nada en los datos actuales, ¡hay una gran oportunidad para el futuro!"

Fuente: https://news.uchicago.edu/story/search-lifetime-supersymmetric-particles-cern

Un equipo internacional de ingenieros aeroespaciales está desarrollando un prototipo de dron que imita las maniobras acrobáticas de una de las aves más rápidas del mundo, el vencejo, en el último ejemplo de vuelo de inspiración biológica. Al respecto un estimado colega nos comparte el presente artículo publicado en el boletín digital de noticias de la University of South Australia (UniSA) el 29 de julio de 2020 y traducido aquí para Sólo para Ingenieros. Veamos de qué se trata…

Un equipo de investigación de Australia Meridional, Singapur, China y Taiwán ha diseñado un ornitóptero de 26 gramos (avión de alas móviles) que puede flotar, lanzarse, planear, frenar y sumergirse como un vencejo común, lo que los hace más versátiles, seguros y silenciosos que los drones quadricópteros existentes.

Con un peso equivalente a dos cucharadas de harina, el dron de alas móviles se ha optimizado para volar en entornos caóticos de los humanos, con la capacidad de deslizarse, flotar a muy baja altura y detenerse rápidamente desde velocidades rápidas, evitando colisiones, todo lo que los cuadricópteros actuales no pueden hacer.

El equipo, que incluye al ingeniero aeroespacial de UniSA, el profesor Javaan Chahl, ha diseñado un dron con alas felixbles similar en tamaño a un vencejo o de una paloma grande, que puede imitar algunas maniobras agresivas de vuelo de esta ave.

El profesor Chahl dice que copiar el diseño de las aves, como los vencejos, es solo una estrategia para mejorar el rendimiento de vuelo de los ornitópteros de alas batientes.

“Hay ornitópteros existentes pero, hasta ahora, eran demasiado ineficientes y lentos para ser ágiles. Hemos superado estos problemas con nuestro prototipo de ala flexibles, logrando el mismo empuje generado por una hélice”, dice el profesor Chahl.

“El batir de alas puede elevarse como el ala de un avión, mientras se empuja como una hélice y frena como un paracaídas. Hemos reunido esto para replicar los patrones de vuelo agresivos de las aves mediante el simple control de la cola ".

El científico investigador de la Universidad Nacional de Singapur, el Dr. Yao-Wei Chin, quien ha dirigido el proyecto publicado recientemente en Science Robotics, dice que los drones de inspiración biológica podrían usarse con éxito en una variedad de entornos.

Las aplicaciones de vigilancia son claras, pero las aplicaciones novedosas incluyen la polinización de granjas verticales interiores sin dañar la vegetación densa, a diferencia de los cuadricópteros de propulsión rotatoria cuyas cuchillas corren el riesgo de triturar los cultivos.

Debido a su estabilidad en vientos fuertes, el dron ornitóptero también podría usarse para ahuyentar a las aves de los aeropuertos, reduciendo el riesgo de que sean absorbidas por los motores a reacción.

“El ornitóptero optimizado actúa como una especie de espantapájaros, lo que ahorra en gran medida los costos laborales para las empresas de control de plagas y los operadores de aeropuertos”, dice el Dr. Chin.

Actualmente no hay ornitópteros comercializados que se utilicen para la vigilancia, pero esto podría cambiar con el último avance, afirman los investigadores.

Al mejorar el diseño para que los ornitópteros ahora puedan producir suficiente empuje para flotar y llevar una cámara y los dispositivos electrónicos que lo acompañan, el dron de alas flexibles batibles podría usarse para monitorear marchas y tráfico, recopilar información y estudiar bosques y vida silvestre.

El peso ligero y el lento batir de las alas del ornitóptero representan menos peligro para el público que los drones cuadricópteros en caso de accidente y, dado el empuje y los bancos de energía suficientes, podría modificarse para transportar diferentes cargas útiles según lo que se requiera.

Un área que requiere más investigación es cómo reaccionarán las aves a un objeto volador mecánico que se les parezca en tamaño y forma. Las aves pequeñas y domesticadas se asustan fácilmente con los drones, pero se sabe que grandes bandadas y aves mucho más grandes atacan a los ornitópteros.

Y aunque el avance bioinspirado es impresionante, estamos muy lejos de replicar el vuelo biológico, dice el Dr. Chin.

“Aunque los ornitópteros son los más cercanos al vuelo biológico con su propulsión de aleteo, las aves y los insectos tienen múltiples conjuntos de músculos que les permiten volar increíblemente rápido, doblar las alas, girar, abrir las ranuras de las plumas y ahorrar energía.

“La agilidad de sus alas les permite girar su cuerpo en el aire sin dejar de aletear a diferentes velocidades y ángulos.

“Los vencejos comunes pueden navegar a una velocidad máxima de 31 metros por segundo, equivalente a 112 kilómetros por hora o 90 millas por hora.

“A lo sumo, diría que estamos replicando el 10 por ciento del vuelo biológico”, dice.

Notas para los lectores:

“Un avión no tripulado con alas flexibles batibles eficientes detiene el vuelo de alta velocidad utilizando el vuelo posterior a la pérdida”, se publica en Science Robotics. Para obtener una copia del documento, envíe un correo electrónico a Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.

El proyecto fue la culminación del trabajo de doctorado realizado por el Dr. Yao-Wei Chin en la Universidad Tecnológica de Nanyang bajo la dirección del Profesor Asociado Gih-Keong Lau (ahora con la Universidad Nacional Chiao Tung, Taiwán), y una colaboración internacional compuesta por el Profesor Boo Cheong Khoo ( Universidad Nacional de Singapur), el profesor Javaan Chahl y el Dr. Jia Ming Kok (Universidad de Australia Meridional y Grupo de Ciencia y Tecnología de Defensa, Australia), el Dr. Yong-Qiang Zhu (Universidad Tecnológica de Qingdao, China) y el Dr. Woei Leong Chan (Universidad Nacional de Singapur).

Fuente:

https://www.unisa.edu.au/Media-Centre/Releases/2020/is-it-a-bird-a-plane-not-superman-but-a-flapping-wing-drone/