Fibra Óptica Manuel De Pablos

Últimamente se oye hablar en muchos ámbitos de la Fibra Óptica y de las ventajas que ésta tiene sobre tecnologías anteriores, pero ¿qué es exactamente y cuáles son sus ventajas e inconvenientes?

La fibra óptica es un nuevo medio de transmisión de información basado en la refracción de la luz dentro de hilos muy finos de material transparente, vidrio o materiales plásticos. Las ventajas de este material comparándolo con los hilos de cobre tradicionales son abundantes:

-       Menor tamaño lo que posibilita el introducir un mayor número de cables en el mismo espacio

-       Los datos no se ven afectados por las interferencias electromagnéticas (la señal es inmune a las tormentas, chisporroteo...) lo que trae como consecuencia una mayor calidad.

-       Es más rápida(permite flujos de datos muy elevados)

-       Peso: pesa nueve veces menos que los cables convencionales

-       Seguridad: cualquier intrusión en el cableado disminuiría la cantidad de energía y seria fácilmente detectable

-       Resistencia al calor, frío, corrosión.

Cables de fibra con una moneda

Tamaño de los cables de fibra

No obstante no todo son ventajas. Existen una serie de inconvenientes que deben ser tenidos en cuenta

-       La alta fragilidad de las fibras.

-       Necesidad de usar transmisores y receptores más caros.

-       Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable.

En la actualidad las noticias y los avances relacionados con este nuevo material son abundantes, los más recientes en España (10 de mayo) hablan de un nuevo receptor que permitiría una capacidad de 100gbps (actualmente 30 o 40 gbps) y anuncian que a finales de año podría alcanzar en torno a los 400gbps.

En cuanto a la política el nuevo reglamento de infraestructuras aprobado en el mes de Marzo por el consejo de ministros obliga a todas las nuevas casas a instalar una red de fibra óptica junto a la de hilos de cobre.

También añadir que según unos estudios recientes está previsto que la fibra óptica llegue al 50% de la población española en el año 2023 algo ridículo ya que actualmente en países como Portugal el porcentaje se sitúa en torno al 30%

El humo sólido, Andrés Aguirre

En 1931 aparece el aerogel ,o humo congelado que es una sustancia parecida al gel, de ahí su nombre, donde el líquido que lo formaba se cambiaba por un gas y se obtiene y sólido con una densidad baja y con una gran resistencia, ya que es capaz de soportar 1000 veces su propio peso, es altamente poroso, con ciertas propiedades muy sorprendentes, como su enorme capacidad de aislante térmico, ya que soporta hasta 1300º. Su aspecto es similar al de un fantasma

Este material está generalmente compuesto entre un 90% y un 99,8% de aire. Popularmente se le conoce como humo helado,humo sólido o humo azul debido a su forma y color. La velocidad del sonido a través de él es muy baja, 100 m/s.

El aerogel se puede formar a partir de varios materiales; las investigaciones de Kirstler consistían en aerogeles basados en sílice, circonio, alúmina, óxido de cromo, estaño y carbono.

El uso más comercial de los aerogeles es utilizado como aislante térmico, ultraligero para estructuras aéreas, lo que en teoría permitiría a estas flotar indefinidamente en el aire.

El aerogel también puede servir como parachoques en automóviles, pues amortigua los golpes en un 89% de intensidad. 

El mejor uso que se le he dado ha sido la NASA, para el aislante térmico del Mars Rover y también como captador de polvo para algunos cometas ya que es como una esponja y también se utiliza como desalinizador de mar.

Ahora se está planteando utilizar el aerogel para el año 2018 para la primera misión tripulada a Marte ya que una capa de tan solo 18 mm podría servir para aislar a un astronauta a soportar temperaturas de hasta -130º.

Otro uso podría ser para absorber el petróleo de algunos desastres marítimos como la que ocurrió en el Golfo de Méjico hace poco más de un año.

Treepod Mario de Prados

Árbol Dragón

Los Treepod son tanto plantas como esculturas que realizan la fotosíntesis artificialmente, estos Treepod son creados por la compañia Influx-studio, estas esculturas lo que hacen es liberar O2.
Si las plantas no tuvieran la capacidad de transmutar los nutrientes del suelo, el CO2 y la luz en energía, materia y oxígeno, tendríamos serios problemas.todos los dias se talan miles de hectáreas de bosques, los cientificos han intentado dar una solución a este problema creando creando árboles artificiales de plástico y silicio.El primer arbol artificial lo llamaron Treepod, este árbol tiene la forma del árbol Dragon o Dracaena, lo escogieron principlamente por su superficie, para poder poner los maximos paneles solares posibles.Su función es usar la luz solar para convertir dióxido de carbono en oxígeno, imitando el proceso de la fotosíntesis.Estos Treepod no generan mucho oxígeno, por eso sus creadores le han añadido otra fuente de alimentación, la energía cinética generada por humanos. Los Treepod, que estarán emplazados en parques y espacios públicos, estarán equipados con hamacas y balancines, cosa que la gente al usarlos ayude a alimentar el mecanismo.

Treepod

Materiales polarizados y su uso en la vida cotidiana MARIO DE PRADOS

La luz reflejada sobre materiales  transparentes es totalmente polarizada esto ocurre cuando la luz incide en dirección perpendicular a la superficie.Las gafas polarizadas son lentes que mejoran el contraste y la visión  donde la luz solar se refleja en el suelo,nieve o agua. Aunque la polarización no tiene nada que ver con la luz ultravioleta, muchas gafas polarizadas  bloquean esta luz ultravioleta.Un uso muy poco comun es que las lentes polarizadas se utilizan también en las películas en tres dimensiones. Parte de la luz que se refleja desde la pantalla se polariza verticalmente mientras que otra se polariza horizontalmente,es decir que cada una de las lentes filtrará un tipo de ondas unicamente y no otras, dando como resultado la sensación de tres dimensiones. El cerebro del espectador toma ambas imágenes y las combina para crear una sensación realista de profundidad. 
Las gafas polarizadas están creadas para evitar los deslumbramientos.El deslumbramiento se elimina porque las ondas de luz horizontales no pueden eludir el filtro polarizado.

Para que podamos ver las ventajas de las gafas polarizadas veamos una imagen:

Como podemos observar en la imagen de la izquierda se ve reflejada con la luz solar, este reflejo hace que tengamos que forzar la vista cerrando un poco los ojos, lo cual es perjudicial para la vista,mientras que en la imagen de la derecha se ve completamente polarizada, sin ningún reflejo.
La utilización de este tipo de lentes nos puede facilitar mucho aspectos de nuestra vida cotidiana, por ejemplo cuando una persona va conduciendo al utilizar este tipo de lentes puede evitar accidentes con otros vehículos o atropellos a otras personas.

Aplicaciones de los nuevos materiales (Isabel Espinar)

  Es prácticamente imposible predecir con exactitud y detalle las tecnologías futuras más allá de medio siglo en adelante, simplemente porque no somos capaces de adivinar las características de los cambios sociales que ocurrirán.

  Algunos de los cambios y adaptaciones que ha conseguido el ser humano, en base a la mejora de su calidad de vida y adaptación al medio (estos último, los de adaptación al medio se han visto multiplicados en estos últimos años debido a la escasez de recursos naturales dada la gran sobreexplotación de materiales no renovables); son los siguientes:

-         Sustitución del petróleo como combustible para el transporte por el hidrógeno. Es una medida que continua en experimentación actualmente, pero gana fuerza con el paso del tiempo, ya que, son gran multitud los científicos que apuestan por ella; tan solo queda demostrar su fiabilidad. Esta medida proporcionará una conducción de cualquier medio de transporte respetuosa con el medio ambiente y la amenazada capa de ozono.

-         Cambios en las estructuras de aeronaves que proporcionen mayor seguridad en el transporte aéreo. Un destacado ejemplo es el de la empresa norteamericana de aviones Boeing, la cual sustituyó los materiales tradicionales en la construcción de aeronaves por la inusual fibra de carbono en su nuevo modelo 787 Deamliner, y también piezas fabricadas con titanio y aluminio. Tuvo el inconveniente de salir más tarde al mercado por la escasez de estas últimas piezas citadas.

-         Por último la utilización de titanio en implantes dentales. Un implante dental es una raíz artificial de titanio que se coloca en el hueso maxilar o de la mandíbula por medio de una pequeña intervención quirúrgica. Sobre dicha base se coloca, posteriormente, una o más piezas dentales. Esta técnica está hoy en día muy arraigada en la sociedad como si se llevase realizando muchos años, pero no es así, ya que en sus primeras investigaciones se encontraron algunos riesgos con las piezas de titanio que afectaban a la salud bucodental de las personas.

  Como conclusión, plantear una pregunta, ¿Puede alguien predecir hacia dónde nos conducirán la ciencia y la tecnología?

Material autoregenerable (Manuel De Pablos Quintanilla)

n la universidad de Arizona un grupo de investigadores está ultimando los detalles de un material que es capaz de regenerarse automáticamente simplemente aplicándoles luz.

Material rayado (antes)

El material está compuesto por polímeros (un tipo de plásticos) que poseen memoria de forma o lo que es lo mismo recuperan su forma al ser calentados a cierta temperatura.

Este material está formado por una red de fibras ópticas que son las que detectan los daños y las que se encargan de recoger la energía en forma de rayos ultravioleta de la luz. También se encargan de transmitirla hasta el punto dañado donde se transforma en energía térmica (calor).

Material arreglado(después)

El descubrimiento de este material va a suponer importantes cambios. Recientemente se ha anunciado que la NASA pretende cubrir sus transbordadores espaciales de este material, pero en un futuro no tan lejano se utilizará para recubrir los coches y protegerlos de los arañazos, evitar los desperfectos en un mueble o en una mesa…

Además la capacidad de regeneración es siempre constante, no importa que el material esté en funcionamiento.

Este material supone un hito en el avance y en la investigación de nuevos materiales, saber si es un hito positivo o negativo depende de la utilización que realicemos del mismo.

Homo antecessor y el Homo Heidelbergensis (Manuel De Pablos Quintanilla)

Introducción:

Imagen de Atapuerca aérea (trinchera)

Los fósiles tanto del Homo antecessor como del Homo Heidelbergensis fueron encontrados en la sierra de Atapuerca(en la provincia de Burgos). En esta sierra se han dado unas condiciones climatológicas que han propiciado la conservación de los restos fósiles de estos seres vivos. Algunas de estas características son: la montaña está formada por roca caliza que favorece la formación de túneles y galerías, la presencia de un rió que formo los túneles y galerías y que abastecía de agua a los antiguos habitantes y de animales para cazar que vivían en las orillas de estas…

Época en la que vivieron:

Antecessor: Este género vivió aproximadamente hace 800000 años. el hallazgo de los restos fósiles de esta especie se produjo en julio de 1994 y fueron encontrados en una especie de taller antiguo donde producían herramientas básicas( para cortar la carne, cuchillos…)

Heidelbergensis: esta especie que recibe su nombre de la población donde fue encontrado el primer resto (Heidelberg) vivió hace 300000, en unas condiciones de aislamiento debido a las glaciaciones y que acabo evolucionando hacia los neandertales. Los utensilios asociados con los fósiles consisten básicamente en "piedras de cortar" y algunas herramientas de lascas como puntas y raspadores de madera, hueso y asta, siendo los iniciadores de esta técnica. Destaca principalmente el uso del bifaz.

Donde vivieron:

Antecessor: Principalmente en el sur de Europa siempre dentro de cuevas próximas a ríos. Este homínido que era originario de África emigro hacia zonas de Asia y Zonas de Europa como la Península Ibérica donde hubo una gran población. 

Heidelbergensis: Vivian en grupos de pequeño tamaño (en torno a los 15-40 individuos) siempre jerarquizados. A pesar de ser nómadas vivían en pequeños poblados con cabañas de madera. Debido a su aislamiento (relaciones de sangre) evolucionaron de una manera muy particular

Diferencias físicas:

Antecessor: Eran altos, fuertes y con una cara de rasgos modernos aunque su cerebro fuera más pequeño que el actual (capacidad craneal y cerebro algo menores que  el homo sapiens). Estatura y proporciones similares a las nuestras. Volumen corporal mayor con un tronco más ancho.

Heidelbergensis: Su estilo de vida no permitiría una vida más allá de los 40 o 45 años. El proceso de gestación duraba nueve meses. El peso corporal era un 30 % más que nuestra especie. Eran cazadores y recolectores de pequeños animales, huevos y todo tipo de plantas silvestres comestibles.

En común tenían que eran más altos y fuertes que los actuales, que tenían los arcos de las cejas más prominentes (frente huidiza), mandíbulas sobresalientes y que poseían una conciencia social (cuidaban de los otros)

Homo Antecessor	Homo Heidelbergensis
Homo Antecessor	Homo Heidelbergensis

La Sima de los Huesos (Isabel Espinar)

El yacimiento de La Sima de los Huesos es una pequeña cámara situada en la base de un pozo de 13 metros de profundidad que se halla en la parte más profunda de la cueva Cueva Mayor. En él se han encontrado una gran cantidad de huesos de animales y humanos. Los sedimentos de este lugar datan de hace más de 530.000 años, es decir del Pleistoceno medio, y están magníficamente conservados.

Lo que hace importante este yacimiento es la gran cantidad de restos humanos encontrados, más de 5.000 fósiles, que pertenecen a un grupo de unos 32 individuos de la especie Homo heidelbergensis (considerado el ancestro del Homo neanderthalensis) de todas las edades y sexos. Estos restos representan más del 90 % de los fósiles humanos recuperados para el Pleistoceno Medio de todo el mundo.

Entre los restos humanos recuperados destacan numerosos cráneos, entre los que se encuentra el cráneo número 5 que es el cráneo de Homo heidelbergensis mejor conservado del mundo y recibe, popularmente, el nombre de "Miguelón".

Se cree que este era un lugar de enterramiento humano y de culto a los difuntos, únicamente se ha encontrado una herramienta lítica entre todos los restos, esta herramienta, un bifaz, está sin usar y es de cuarcita roja; fue encontrado en 1998 y recibió el nombre de Excalibur.Esto señala a Homo heidelbergensis como un ser humano completo, ya no en lo físico, sino en lo espiritual.

Existen tres teorías que explican el por qué del hallazgo de estos 32 individuos en la sima, aunque todas ellas no son probables. Son las siguientes:

-         Sucesivos banquetes de algún gran carnívoro.

-         Que las cuevas actúen como trampas naturales.

-         Una catástrofe natural, por ejemplo una inundación.

Actualmente la teoría que está ganando más fuerza a medida que aumentan los hallazgos en la sima es la de los primeros enterramientos neandertales, siendo este espacio el primer cementerio, ya que daban culto a los muertos.

Atapuerca, La Gran Dolina, Andrés Aguirre

Atapuerca es el yacimiento paleontológico más importante del mundo. Los descubrimientos que se han realizado han hecho cambiar por completo las teorías científicas sobre la evolución en Europa. Después de muchos años de trabajo, la un equipo de científicos ha comenzado revelar secretos de un periodo casi desconocido de nuestra historia, el pleistoceno medio. 

En la Gran Dolina hay una sedimentación, que abarca una antigüedad que se aproxima al millón de años, según las pruebas cronológicas de los estratos mas antiguos. La investigación empezó hace relativamente poco, aunque los descubrimientos que se han producido han sido sorprendentes. 

Las capas de sedimentos varían en función de la antigüedad, varía desde el TD1, el más antiguo y por tanto más profundo, hasta el TD11 que es la capa superior y la más moderna. Durante un sondeo que se realizó en la capa de sedimentos TD6, se encontraron fósiles de una nueva especie, el "Homo Antecessor" que ha sido considerado con el primer europeo y que está datado con una antigüedad que ronda los ochocientos mil años. 

Homo Antecessor era alto, fuerte, aunque tenía una capacidad craneal inferior a la nuestra.

En estos restos se ha encontrado un niño que ronda los 12 años, el muchacho de la Dolina, y junto a él otros 5 individuos jóvenes que fueron consecuencia del canibalismo, aunque no se sabes si era un ritual, o era su "dieta".

ATAPUERCA: Homo Antecessor y Heidelbergensi Por Mario de Prados Ramos

Homo Antecessor:

• El Homo Antecessor se caracteriza porque es la especie homínida más antigua de Europa.

• Tiene más de 1 millón de años de antiguedád.

• Los rasgos físicos que tiene este genero Homo son similares a los del Homo sapiens sapiens, con la única diferencia  es que el Homo Antecessor tiene una menor capacidad craneal que el Homo sapiens sapiens.

• Una de las características es que su mandíbula estaba poco especializada y su dentadura era muy primitiva.  Un cerebro de 1.000 cm cúbicos, en el cerebro se ha observado una simetría craneal que confirma que era diestro.

•  El Homo Antecesor desconocía el fuego,  un buen elaborador de herramientas de piedra y un gran cazador.  Una de sus características es que practicaba el canibalismo.

• Tenía una altura entre 1,60 y 1,70.

Homo Heidelbergensi:

• El Homo Heidelbergensi surgió hace más de 500.000 años.

• Una característica es que eran altos 1,80 m y  fuertes.

• Tenía una capacidad craneal similar a la del homo sapiens sapiens1.350 cm³.

• Una característica física es que su  mandíbula sobresalía más de lo normal, al igual que tenían una gran abertura nasal.

• Este Homo se encuentra entre el Homo Antecessor y el Homo Neanderthalensis.

• Su dieta era principalmente carnívora porque eran unos excelentes cazadores, cazaban en grupo.

• Compartia un parecido con el Homo sapiens, era su aparato fonador, esto dio a pensar que el lenguaje, ya estaba presente en estos grupos. 

                                                                                                     Mario de Prados Ramos 1ºA 

Desarrollo científico-tecnológico en el campo de los nuevos materiales

La historia de la Humanidad es dividida en épocas que daban cuenta del principal material que se usaba (como la Edad de Piedra o la de Bronce), pero hoy no se puede hablar de un solo material que nos distinga sino de varios de ellos, pues estamos en la era de los Nuevos Materiales. En dicha época se tiende a emplear materiales con las siguientes características:

- Bajo coste de fabricación, ahorro de energía y eliminación de residuos dañinos para la salud y medio ambiente.
- Con posibilidad de ser sometidos a reciclaje, degradación o eliminación.
- La conveniencia de disminuir el consumo de materiales estratégicos.

Estas características provocan las siguientes tendencias:

- Sustitución de los metales y sus aleaciones por polímeros (generalmente)
- Producir aleaciones metálicas de mayor resistencia mecánica, mejor envejecimiento y mejor respuesta anticorrosiva.
- Incremento del uso de metales y nuevas aleaciones ligeras, como la aliación del aluminio y el magnesio.

El Grafeno

 El grafeno es una estructura laminar plana, de un átomo de grosor, compuesta por átomos de carbono densamente empaquetados en una red cristalina en forma de panal de abeja mediante enlaces covalentes que se formarían a partir de la superposición de los híbridos sp² de los carbonos enlazados.
El nombre proviene de GRAFITO + ENO, la estructura del grafito puede considerarse como una pila de un gran número de láminas de grafeno superpuestas. Los enlaces entre las distintas capas de grafeno apiladas se debe a fuerzas de Van der Waals.
En su laboratorio, para estudiar el grafito, se pegaba celo sobre la muestra y se arrancaba para quitar las capas superficiales, llenas de impurezas. Pero a Geim se le ocurrió un día mirar esos desechos, y descubrió que algunas veces lograba arrancar separadamente una de las capas de un átomo de grosor que forman el grafito. O sea, obtenía grafeno
El grafeno no solo transmite bien la electricidad, sino que tiene una buenísima conductividad térmica. Así que las placas solares serán mucho más eficientes.
 En el grafeno, la longitud de los enlaces carbono-carbono es de aproximadamente 1,42 . Un equipo de la Universidad Sungkyunkwan (Corea del Sur) ha creado láminas rectangulares de grafeno con un tamaño de 30 pulgadas (76 centímetros en diagonal). En pocos años será el material estrella en las pantallas planas de los televisores, los ordenadores o los paneles solares. Los investigadores coreanos, encabezados por Jong-Hyun Ahn y Byung Hee Hong, han utilizado una técnica denominada deposición química de vapor para hacer crecer el grafeno sobre láminas grandes de papel de cobre. Después han puesto varias capas para hacerlo más resistente y lo han tratado con ácido nítrico para mejorar su conductividad eléctrica.
Las características del grafeno son:

1. Velocidad: los electrones corren por el grafeno a su máxima velocidad posible, como si no tuvieran masa. los procesadores podrían alcanzar los 1.000 GHz diez veces mas que los mejores de silicio( 100 GHz)
2. Dureza y Resistencia: Al grafeno únicamente lo podría rayar el diamante que es el material más duro (10 Mohs), mientras que el silicio es mucho menos resistente y duro (6,5 Mohs), en este caso el grafeno tiene una mayor dureza que el silicio, el grafeno tiene un 9,5 en la escala de Mohs.  
3.   Grosor: el transistor de silicio más fino que se ha logrado fabricar mide 32 nanómetros, pero el grafeno, al ser una red en forma de panal de abeja de un solo átomo de espesor (0,1nm), es decir, en 1mm cabrían 10 millones de placas de grafeno.  
4.   Flexibilidad: se han logrado fabricar chips de silicio flexibles, pero no son placas continuas, sino unidas por microcircuitos. Así logran que se articule como unas escamas. Porque el silicio no puede más de 1% sin romperse, el grafeno puede doblase, deformarse hasta un 10%.

Los Materiales

Los materiales se definen como sustancias de las que algo está hecho o formado.

Los nuevos materiales suponen un avance en el modo de vida de las personas, como en la antigüedad el hierro, el cobre o el bronce lo fueron.

En la prehistoria tenían materiales limitados, como la piedra, la madera, el hueso o las pieles. En cambio ahora se hablan de materiales con memoria de forma, baterías de zinc y aire, el grafeno y las pilas de hidrógeno que vamos a tratar en este blog.


En estos últimos años se ha realizado un mayor avance en la investigación de nuevos materiales de bido a las nuevas tecnolo´gias y al las importantes sumas de dinero que lo gobiernos han dedicado a proyectos I+D+I ( Investigación + Desarrollo + Innovación).

Los nuevos materiales van a revolucionar en los próximos años el mundo de la técnica en todos los aspectos. Hasta ahora la clasificación tradicional de los materiales dividía a estos en cerámicas, metales, materiales compuestos, biomateriales, semiconductores, superconductores, materiales magnéticos y catalizadores. Sin embargo el futuro está en el mestizaje y en la posibilidad de crear materiales a escala nanométrica.