dimarts, 19 de juny de 2018

CubeSats es dirigeix ​​cap a Mart

Darrerament, dos CubeSats anomenats MarCO-A i MarCO-B han estat llançats amb els seus sistemes de propulsió direcció cap a Mart. Aquest procés, anomenat maniobra de correcció de trajectòria, permet que una nau espacial refini el seu camí cap a Mart després del llançament. Ambdós CubeSats van completar amb èxit aquesta maniobra; la nau espacial InSight de la NASA també va acabar de completar el mateix procés el passat mes de maig.

CubeSats es dirigeix ​​cap a Mart

La parella de CubeSats que formen la missió de Mars Cube One (MarCO) van ser llançants, juntament amb l'equip d'InSight, que es dirigeix ​​cap al planeta vermell per fer un touchdown previst pel novembre. Van ser dissenyats per seguir InSight en el camí cap a Mart, amb l'objectiu de retransmetre dades sobre InSight, quan entri a l'atmosfera del planeta i intenta aterrar. Els MarCO mai van estar destinats per fer cap recopilació de dades científiques; en canvi, són una prova de que la tecnologia de comunicació i navegació miniaturitzada, es pot posar a funcionar durant el camí per a futurs CubeSats enviats a altres planetes.
Tant MarCO-A com MarCO-B han completat amb èxit un conjunt de proves de comunicacions en les últimes setmanes, l'objectiu general era demostrar com la tecnologia CubeSat de baix cost es pot utilitzar en l'espai profund per primera vegada, de fet, aquest dos CubeSat, ja han viatjat més lluny que cap als CubeSat ho hagés fet abans que ells.

CubeSats es dirigeix ​​cap a Mart

Mentre MarCO-A va corregir el seu curs cap a Mart relativament sense problemes, MarCO-B va haver de resoldre alguns problemes inesperats. La seva maniobra era més petita a causa d'una vàlvula de l'impulsor que els enginyers havien estat monitoritzant durant les últimes setmanes. La filtració crea petits canvis de trajectòria per si sols. Els enginyers han tingut en compte aquests problemes a temps, perquè la Marco-B pugui realitzar una maniobra de correcció de trajectòria. Caldran més setmanes de seguiment per perfeccionar aquests inconvenients perquè MarCO-B pugui seguir InSight en la seva trajectòria a través de l'espai.

CubeSats es dirigeix ​​cap a Mart

Una vegada que l'equip de MarCO ha analitzat dades, coneixerà la mida de les maniobres de seguiment. Es necessitaran diverses correccions de curs per arribar al planeta vermell.
Si els CubeSats fan tot el possible a Mart, intentaran transmetre dades a la Terra sobre l'aterratge d'InSight. No obstant això, InSight no confiarà en CubeSat per fer de repetidor de dades; aquest treball recaurà en el Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA.


Font: NASA

El vehicle de transport sense conductor G Plus inclou tecnologia LiDAR

Recentment es va presentar a la Xina un vehicle de logística sense conductor amb tecnologia d'estat sòlid LiDAR.

El vehicle de transport sense conductor G Plus inclou tecnologia LiDAR

RoboSense, torna a conduir autònomament a LiDAR. RoboSense té el seu objectiu en la tecnologia dissenyada per la producció de vehicles passats autònoms. El G Plus, s'està desenvolupant amb la tecnologia LiDAR.

El vehicle de transport sense conductor G Plus inclou tecnologia LiDAR

La tecnologia LiDAR és una combinació de sistemes basats en la detecció de llum i el posicionament. La llum s'utilitza en forma de làser, de manera que permet mesurar distàncies variables. En definitiva, un instrument de LiDAR consisteix principalment en un làser, un escàner i un receptor GPS especialitzat, segons defineix el Servei Nacional Oceànic dels EUA, el G Plus és bàsicament un contenidor de lliurament amb rodes que podria transportar paquets a 16 km/h o a 10 km/h si hi ha cotxes o persones propers.

El vehicle de transport sense conductor G Plus inclou tecnologia LiDAR

Els vehicles veuen la direcció dels desplaçaments: forma, distància, velocitat de desplaçament i direcció de desplaçament de vianants, cotxes, camions, etc, així com àrees exactes per on han de conduir. Es va presentar a la fira tecnològica CES 2018, remarcant que la tecnologia bàsica del MEMS LiDAR és disruptiva respecte als sistemes basats en els radars tradicionals. L'esquema d'escaneig RS-LiDAR-M1Pre MEMS només requereix uns quants emissors i receptors làser per escanejar el MEMS en ambdues direccions a causa de l'angle d'oscil·lació. Les peces mecàniques rotatives, han estat reemplaçades per una estructura de micro mirall, els components làsers de RS-LiDAR-M1Pre es simplifiquen enormement, la qual cosa fa que sigui un producte més competitiu i de baix cost, amb possibilitat de fabricació massiva i més compatible amb els estàndards d'automoció.

Font: Techxplore

Un algorisme per detectar sensacions durant les converses en línia

Un equip d'investigadors de Cornel University (Ithaca, EUA) que treballa amb la Fundació Wikimedia ha elaborat un marc digital per detectar quan una discussió en línia és probable que es torni 'lletja'.
Com assenyalen els investigadors, les converses en línia solen degenerar en desacords i sovint atacs personals. També, això passa més, quan la gent entra en un entorn que implica crítiques, com ara Wikipedia. Allà, als redactors aficionats se'ls anima a oferir altres treballs crítics com a mitjà per millorar el contingut del lloc web. Malauradament, molta gent no respon bé a aquestes crítiques, i com a conseqüència, recorre a publicar comentaris desagradables. L'equip de la Fundació Wikimedia vol restringir aquestes converses ja que, a més de fomentar sentiments dolents, també dóna una mala reputació al lloc. Per abordar el problema, l'equip va treballar amb el grup de Cornell, que ha estat investigant el mateix cas: construir un sistema informàtic que sigui capaç de reconèixer aquells senyals que revelen que la conversa virarà cap a intencions malvades per frenar el fenòmen o posar fi a la conversa de les persones implicades.

Un algorisme per detectar sensacions durant les converses en linia

Per resoldre aquest problema, els investigadors van examinar més de 1.200 converses en línia a les pàgines de Talk de Wikipedia a la recerca de senyals lingüístics. En aquest context, les pautes eren paraules que suggereixen un comportament i un grau de cortesia. En fer-ho, van trobar que quan la gent usava indicacions com "si us plau" i "gràcies," no hi havien més problemes. També hi havia frases positives, com ara "Crec" o "Penso" que suggereixen un intent de mantenir les coses correctes. D'altra banda, també van trobar indicis menys útils, com quan les converses van començar amb preguntes directes o amb la paraula "tu". Aquestes indicacions tendien a provocar la degradació en la civilitat en algun moment i, segons suggereixen els investigadors, sovint els lectors les veuen com a hostils.
A continuació, l'equip va desenvolupar un algoritme que acceptava indicacions com a dades apreses i analitzava oracions cercant aquestes pautes i aplicant una intuïció humana. El resultat, segons informa l'equip, era un marc informatitzat que es podia reconèixer, de bon principi, quan una conversa era probable que degenerés en un joc lleig d'anada i tornada. Van trobar que el sistema era el 61,6 per cent exacte. Els humans fent la mateixa prova, però, van obtenir-ne un 72 per cent.

Font: Cornel University

Nou sistema de reconeixement dels passos basat en IA

La forma en què es camina es podria utilitzar com a biomètrica per la seguretat dels aeroports en comptes de fer-ne l'empremta i l'exploració ocular.

Nou sistema de reconeixement dels passos basat en IA

Els investigadors de la Universitat de Manchester, en col·laboració amb la Universitat de Madrid, han desenvolupat una intel·ligència artificial d'última generació (IA), com a nou sistema de verificació biomètrica que permet mesurar el patró del caminar individual d'un home. Es pot verificar qui és, simplement pel caminar sobre un coixinet de pressió al terra i fer l'anàlisi de la petjada.

Nou sistema de reconeixement dels passos basat en IA


La biometria física, com les empremtes dactilars, el reconeixement facial i les exploracions retinianes, són utilitzades cada vegada de forma més freqüent amb finalitats de seguretat. No obstant això, l'anomenada biometria conductual, com ara el reconeixement de marxa, també captura signatures úniques lliurades pels patrons de comportament i moviment natural d'una persona. L'equip va provar les seves dades utilitzant un gran nombre d'anomenats impostors i un petit nombre d'usuaris en tres escenaris diferents de seguretat del món real. Aquests són els llocs de control de seguretat de l'aeroport, el lloc de treball i l'entorn familiar. L'enfocament ofereix el potencial de complementar els sistemes de seguretat actuals als aeroports, oficines i habitatges, tal com ha demostrat la recerca.
Fonts de l'equip d'investigació de l'Escola d'Enginyeria Elèctrica i Electrònica de Manchester expliquen que: "Cada humà té aproximadament 24 factors i moviments diferents a l'hora de caminar, donant com a resultat que cada individu tingui un patró de caminar únic i singular. Per tant, es poden utilitzar aquests moviments, com ara una empremta digital o un escàner de retina, per reconèixer i identificar o verificar clarament un individu".

Nou sistema de reconeixement dels passos basat en IA

Centrar-se en el reconeixement de la marxa no intrusiva mitjançant el seguiment de la força exercida a terra durant un pas és molt difícil. Això és perquè distingir entre les subtils variacions de persona a persona és extremadament difícil de definir manualment, per això s'ha hagut de plantejar un nou sistema d'IA per resoldre aquest repte des d'una nova perspectiva.
Un dels avantatges clau de l'ús del reconeixement de la petjada és, a diferència de ser filmat o escanejat en un aeroport, és que el procés no és intrusiu per a l'individu i és resistent a les condicions ambientals acústiques. La persona ni tan sols necessita treure el seu calçat quan caminen sobre els coixinets de pressió ja que no es basa en la pròpia forma de la petjada, sinó amb la seva marxa.

Nou sistema de reconeixement dels passos basat en IA

Altres aplicacions per a la tecnologia inclouen passos intel·ligents que podrien reconèixer la degeneració neurològica que podria tenir conseqüències positives en el sector sanitari. Aquesta és una altra àrea que l'equip d'investigació pretén avançar en la seva recerca.
La investigació també s'està desenvolupant per abordar el problema de la salut dels marcadors per al declivi cognitiu i l'aparició de malalties mentals, mitjançant l'ús de dades de pis en brut desplegables en un habitatge intel·ligent. El declivi cognitiu es pot explorar com mai abans amb els nous sistemes IA.

Font: Universitat de Manchester

Mobilitat digital per als passatgers de l'era actual

Les empreses de transport són cada vegada més conscients que han d'adaptar les plataformes dels seus negocis als últims avenços tecnològics. De fet, saber com es satisfan les expectatives dels clients és igual a supervivència, i aconseguir posicionar-se com a companyia líder en el mercat és una àrdua tasca. Els clients, d'altra banda, esperen gaudir de la millor experiència de viatge possible.

Mobilitat digital per als passatgers de l'era actual

La gestió de passatgers comença abans que comenci el viatge
Enviar el bitllet en format electrònic o informar a temps real de l'estat del viatge i d'altres notícies d'interès com conèixer l'estat de les carreteres o notificar possibles retards pot marcar la diferència enfront dels competidors. Utilitzar la tecnologia correctament pot fer-los guanyar molts punts tenint en compte que actualment necessitem estar connectats les 24 hores del dia.
Durant el viatge les expectatives dels clients s'incrementen i continuen demandant solucions de qualitat com ara disposar d'entreteniment a la carta, o conèixer la seva localització en tot moment. Segons Gartner el 2020 més del 30% de les empreses utilitzaran serveis de localització per fer un seguiment del personal i dels actius, una xifra tres vegades superior a l'actual.

Mobilitat digital per als passatgers de l'era actual

Un cop finalitzat el viatge les companyies de transport necessiten feedback dels clients. Conèixer la seva opinió després del desplaçament és de summa importància. Saber quants viatgers han utilitzat el bitllet electrònic o estar al corrent dels seus gustos d'entreteniment farà que les companyies millorin l'experiència dels usuaris en els seus propers viatges. Amb aquest tipus d'accions les companyies intenten generar engagement i moltes, fins i tot, ofereixen promocions exclusives com descomptes personalitzats que els usuaris poden aprofitar només finalitzar el seu viatge. Que hagi acabat el viatge no vol dir que hagi finalitzat el contacte i és en aquest precís instant quan les companyies han de buscar la diferenciació enfront dels seus competidors.
Totes aquestes millores i nous serveis oferts per les empreses de transport posen sobre la taula la necessitat d'una connexió Wi-Fi de qualitat, capaç de suportar tota aquesta càrrega de dades i de permetre als seus viatgers conèixer una experiència òptima de viatge. No obstant això, no només demanen una connexió robusta, sinó que en aquesta estratègia entra en joc un altre element que no hem d'oblidar, parlem de la importància de mantenir la seguretat i privacitat de totes les dades generades per aquests avenços tecnològics.

La seguretat és essencial per a la xarxa
L'augment dels atacs cibernètics en els últims temps ha mostrat la necessitat que les companyies dedicades a oferir sistemes Wi-Fi de qualitat centrin tots els seus esforços en pal·liar aquest problema. No hi ha cap estratègia que proporcioni seguretat total, per la qual cosa cal combinar diverses solucions. Amb un abast global i un enfocament local, l'estratègia d'Alcatel-Lucent Enterprise consisteix a minimitzar riscos oferint protecció a tots els nivells i simplificar la gestió per augmentar l'eficiència i reduir costos.

Mobilitat digital per als passatgers de l'era actual

Que les empreses de transport aconsegueixin implantar tecnologia sense fils de qualitat per adaptar els seus serveis als desafiaments d'avui en dia és la màxima de totes elles. Aconseguir complir amb els seus desitjos i proporcionar un entorn segur per a totes aquestes dades sensibles està a les nostres mans.

Font: Alcatel Lucent

Cas d'us de 5G: un dron equipat amb desfibril·lador

Ericsson s'ha associat amb l'operador Telia i l'institut d'investigació mèdica Karolinska Institute, per mostrar com la 5G transformarà l'atenció sanitària. Un equip conjunt va demostrar com es pot utilitzar un dron amb tecnologia 5G per salvar una vida transportant, de forma segura, un desfibril·lador directament a la ubicació d'una víctima d'aturada cardíaca.

Cas d'us de 5G: un dron equipat amb desfibril·lador

Els índexs de supervivència entre les víctimes d'aturada cardíaca que reben tractament en els tres primers minuts són del 70%. Tenint en compte que els drons 5G poden arribar a les víctimes fins a quatre vegades més ràpid que una ambulància, a la presentació es va explicar com poden portar amb seguretat el desfibril·lador al lloc exacte, sense importar quants altres drons hi ha a l'aire al mateix temps.
Andreas Claesson, del Centre d'Aturades Cardíaques del Karolinska Institute, va dir que el projecte de recerca va examinar com les noves tecnologies poden millorar l'atenció sanitària en casos d'emergència. Segons Claesson, la tecnologia 5G va aconseguir superar alguns dels problemes trobats en assajos anteriors per administrar desfibril·ladors amb drons, incloent la distància i el tràfic de drons. "El resoldríem si utilitzéssim el sistema en què estem treballant actualment", va apuntar.

Cas d'us de 5G: un dron equipat amb desfibril·lador

D'altra banda, el director de Tecnologia de Telia, Mats Lundbäck, va assenyalar que aquest cas és un dels molts exemples en què el 5G pot respondre a les dures demandes tecnològiques. "Treballar amb alguna cosa que podria significar que més gent sobrevisqui significa utilitzar la tecnologia de la millor manera possible, fet que és extremadament motivador".
Erik Ekkuden, Chief Technology Officer d'Ericsson, va afegir que: "Amb 5G es podrà assignar i garantir la capacitat i un gran ample de banda, en combinació amb una baixa latència per a casos d'ús crític en la societat i la indústria, com és el cas del dron desfibril·lador". "La tecnologia 5G permetrà que aquest tipus d'usos siguin realitzats de forma segura, flexible i amb la més alta qualitat", va sentenciat Ekudden.

Cas d'us de 5G: un dron equipat amb desfibril·lador

El dron es va presentar durant la signatura d'una Carta d'Intencions per part dels primers ministres de Suècia, Noruega, Dinamarca, Finlàndia i Islàndia en la qual es comprometen a crear les condicions del sector públic necessàries perquè la 5G i la digitalització prosperin en els països nòrdics.
La Carta d'Intencions va ser rebuda amb beneplàcit pels CEO de la indústria regional, incloent la presidenta i CEO d'Ericsson, Börje Ekholm.
La tecnologia 5G i la digitalització en els països nòrdics va ser una part important de l'agenda de la cimera dels cinc països. Ericsson va tenir un paper important com a defensor de la indústria, amb Cecilia Atterwall, directora de Màrqueting i Comunicacions d'Ericsson 's Business Area Networks, dirigint-se als primers ministres per explicar com el 5G és la base per a la digitalització de les indústries i la societat.
La Carta d'Intencions dels Primers Ministres dels països nòrdics declara l'objectiu comú dels cinc països d'assumir un paper de lideratge en el "pròxim salt" de les comunicacions sense fils.

Font: Ericsson

dijous, 14 de juny de 2018

Fibra OM5

L'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) va votar en contra d'un estàndard de pròxima generació de 200 GB/s que hauria beneficiat a aquesta tecnologia. Va ser la segona vegada que la proposta es va rebutjar.

Fibra OM5

A la reunió IEEE 802.3, el grup d'estudi per a la pròxima generació de 200 i 400GB/s sobre fibra Multimode va votar en contra de l'especificació de la capa física que suporta l'operació de 200 Gb/s sobre un parell de fibres multimode. Aquesta va ser la segona vegada que la proposta va ser rebutjada L'especificació hauria inclòs OM3, OM4 i el potencial per OM5, que és compatible amb la multiplexació per divisió de longitud d'ona (SWDM). Aquesta proposta fallida genera més preguntes sobre la viabilitat o el benefici de OM5 per a aplicacions actuals o futures.

Fibra OM5

Un obstacle important a què s'enfronta OM5 és que la tecnologia SWDM no pot repartir-se fàcilment als servidors, limitant-lo a la topologia switch-to-switch. No obstant això, la majoria dels enllaços de fibra multimode instal·lats en els data centers -gairebé el 50% segons dades de Leviton- utilitzen cables break out de switch a servidor. Això limita dràsticament l'ampli potencial de mercat per a 200 Gb/s sobre dues fibres multimode.

A sota es poden veure a la taula les opcions actuals i planejades per a 200 Gb/s:

Fibra OM5

Com es pot apreciar, OM5 no sembla oferir cap benefici sobre OM4 i amb la creixent viabilitat de les opcions monomode és probable que OM5 es converteixi en la "Cat 4" de les generacions de fibra: omesa i oblidada.

Fibra OM5
La fibra multimode de banda ampla (WBMMF) és un nou suport de fibra que apareix especificat en ANSI / TIA-492AAAE, la norma publicada al juny de 2016. El comitè de normes ISO / IEC va votar recentment l'ús de OM5 com la designació amb la qual la WBMMF figurés en la propera tercera edició de la ISO / IEC 11801. La fibra OM5 especifica una gamma més àmplia de longituds d'ones de 850nm a 953nm. Es va crear per admetre la multiplexació per divisió de longitud d'ona curta (SWDM), que és una de les nombroses tecnologies que s'estan desenvolupant per transmetre 40Gb / s, 100Gb / si velocitats superiors.

Fibra OM5

La OM5 s'està presentant com una nova possible opció per a aquells centres de dades que requereixen distàncies d'enllaç majors i velocitats superiors. No obstant això, són molts els directors de TI d'empreses i centres de dades que estan adoptant cada vegada més sistemes de fibra monomode per resoldre aquests problemes.
Per tant, ¿quins són els motius perquè un centre de dades es plantegi instal·lar OM5?

La OM5 ofereix un abast de cablejat superior que la OM4
La diferència és mínima. Per a totes les aplicacions IEEE multimode actuals i futures, incloses la 40GBASE-SR4, 100GBASE-SR4, 200GBASE-SR4 i la 400GBASE-SR16, l'abast màxim permès és el mateix per al cablejat OM5 que per al OM4. En base a les proves d'aplicació recentment realitzades en transceptors 40G-SWDM4, s'ha demostrat que el cablejat OM4 podria admetre un abast d'uns 400 metres mentre que el OM5, un 500. Si un centre de dades empra transceptors 100G-SWDM4 no conformes a la IEEE, aconseguirà un abast de 150 metres amb OM5, fet que suposa només 50 més que amb OM4. Pel que fa a la majoria dels centres de dades, si disposen de trams de cablejat que superin els 100 metres, el més probable és que utilitzin fibra monomode per a velocitats de 100Gb / si superiors.

La OM5 reduirà els costos
No és veritat. El cablejat OM5 costa aproximadament un 50% més que l'OM4. A més, si ens fixem en el cost d'un canal de 40 Gb / s complet, incloent els transceptors SWDM, l'import per canal segueix situant-se un 40% per sobre d'un canal 40G Bidi / OM4. Els costos dels transceptors monomode han disminuït considerablement en els últims 12 o 18 mesos a causa de les tecnologies fotòniques del silici ja que grans centres de dades hiperescala estan comprant importants volums. En comparar el preu dels transceptors de 100Gb / s, els 100G-PSM4 que fan servir fibra monomode costen el mateix que els 100GBASE-SR4 que fan servir fibra multimode.

Es necessita OM5 per a velocitats superiors
No és cert. Totes les normes IEEE en desenvolupament per 100/200/400 Gb/s serviran tant per a fibra monomode (OS2) com per multimode (OM4). La majoria d'aquestes velocitats de pròxima generació requeriran monomode. La IEEE sempre s'esforça per desenvolupar normes futures que funcionin amb la base d'infraestructura de cablejat instal·lada en un principi perquè els clients puguin migrar a noves velocitats amb facilitat. D'altra banda, cap d'aquestes normes IEEE actualment actives i dirigides a velocitats de pròxima generació (802.3bs o 802.3cd) utilitzaran tecnologia SWDM.

La OM5 crearà una densitat superior des dels ports de distribució
No és veritat. Ha estat bastant habitual trobar centres de dades que fan servir 40GBASE-SR4 per augmentar la densitat dels ports mitjançant la divisió dels ports de 40Gb / s en canals de 10Gb/s. Això també suposa un avantatge per als nous mòduls 100GBASE-SR4, que fan servir cablejat OM4. Si un director de centre de dades decideix utilitzar mòduls 100G-SWDM4 amb cablejat OM5, no podrà dividir-los en canals de 25Gb / s. Això es convertiria en un problema real quan l'ecosistema de 25Gb / s es desenvolupi completament i comencin a veure més servidors a 25Gb / s.

Fibra OM5, abocada a l'oblit?
Leviton no troba cap raó per recomanar en l'actualitat OM5 a operadors de centres de dades de grans dimensions. Per a centres de dades d'empresa que busquin migrar a 40GBASE-SR4 o 100GBASE-SR4, OM5 no ofereix cap avantatge addicional enfront de OM4 o OM4 +. I els centres de dades en el núvol més grans ja estan fent servir fibra monomode o pensant en passar-se a ella a curt termini per a la migració a 800Gb/s i 1TB/s sense necessitat de canviar el seu cablejat.

Font: RedesTelecom

Els investigadors del nitrogen imaginen un món més enllà dels combustibles fòssils

És difícil imaginar la vida més enllà del món fòssil. L'or negre ha portat una prosperitat sense precedents, però també està contaminant l'entorn, potser irreparablement i també, és una reserva finita.

Els investigadors del nitrogen imaginen un món més enllà dels combustibles fòssils

Una sol·lució podria provenir del flux de nitrogen que dóna vida i està per tot el món i, segons la bioquímica de la Universitat Estatal d'Utah, Lance Seefeldt, (i també altres científics), manté la clau de la sostenibilitat més enllà de l'energia no renovable.
L'Oficina de l'Energia Bàsica dels Estats Units va reunir a Seefeldt i a d'altres 16 experts en recerca de nitrogen a Washington, DC per fer una cimera l'octubre del 2016 per debatre sobre l'actual camp de la química per l'activació del nitrogen i les seves indicacions futures. L'equip va informar de les seves conclusions en un article de revisió el 25 de maig de 2018, en un tema de la revista Science.

Els investigadors del nitrogen imaginen un món més enllà dels combustibles fòssils

Tota la vida de la terra requereix nitrogen i un 80 per cent de l'atmosfera del planeta, està formada de nitrogen, que és el gas que sosté la vida. No obstant això, ni animals ni plantes poden consumir directament nitrogen.
És una ironia increïble, es necessita el nitrogen per sobreviure, però no es pot obtenir. Els humans i els animals obtenen nitrogen de les proteïnes dels aliments i les plantes l'obtenen del sòl.
Els científics alemanys Franz Haber i Carl Bösch van ser pioners en un procés revolucionari per trencar els llaços ultraràpids del nitrogen i permetre així, la producció a escala comercial de fertilitzants, que va impulsar un creixement sense precedents en el subministrament mundial d'aliments i, posteriorment, a la població mundial.
Va ser una de les meravelles tecnològiques de la història, però actualment consumeix al voltant del dos per cent del subministrament mundial de combustibles fòssils i, per tant, té una petjada de carboni molt important. Per tant, va essent hora de començar una nova revolució.

Els investigadors del nitrogen imaginen un món més enllà dels combustibles fòssils

Seefeldt i el seu equip de la USU, ja han estat pioners en els esforços cap a un procés net i renovable impulsat per la llum per convertir nitrogen en amoníac, un component primari del fertilitzant.
La seva investigació sobre aquest procés, que utilitza nanomaterials per capturar energia lleugera, demostra com la llum solar o la llum artificial poden alimentar la fixació del nitrogen.

Font: Utah State University

Generar energia a partir de la calor

És possible poder alimentar el cotxe en part gràcies a la calor que emet el propi motor?. Què passa si es pot obtenir una part de l'electricitat de la llar a causa de la calor que emet una central elèctrica? Aquests escenaris d'eficiència energètica, un dia podrien ser possibles amb millores en materials termoelèctrics, que produeixen espontàniament electricitat quan s'escalfa un costat del material.

Generar energia a partir de la calor

En els últims 60 anys, els científics han estudiat diversos materials per caracteritzar el seu potencial termoelèctric, o l'eficiència amb què converteixen la calor en potencia. Però fins a la data, la majoria d'aquests materials han proporcionat eficiències que són massa baixes per a un ús pràctic generalitzat.
Els físics del MIT han trobat una manera d'augmentar significativament el potencial de la termoelectricitat, gràcies al mètode que permet modelar aquest material d'una manera cinc vegades més eficient i què podria generar potencialment el doble d'energia, com els millors materials termoelèctrics que existeixen actualment.
Si tot l'estudi funciona, es podria obtenir una major eficiència. Probablement, es podran veure en els cotxes sistemes recuperadors termoelèctrics que agafaran aquesta calor de residus que el motor del cotxe està llençant i, per exemple, permetran recarregar la bateria. O bé, aquests dispositius es poden col·locar al voltant de les centrals elèctriques, de manera que la calor que anteriorment havia desaprofitat el reactor nuclear o la planta de carbó seria possible recuperar-la i lliurar-la a la xarxa elèctrica.

Generar energia a partir de la calor

La capacitat d'un material per produir energia a partir de la calor es basa en el comportament dels seus electrons en presència d'una diferència de temperatura. Quan un dels costats d'un material termoelèctric s'escalfa, pot energitzar els electrons i fer-los saltar del costat calent i acumular-se al costat fred. L'acumulació resultant dels electrons pot crear una tensió mesurable.
Els materials que fins ara han estat explorats han generat molt poca potencia termoelèctrica, en part perquè els electrons són relativament difícils d'energitzar termicament. En la majoria dels materials, existeixen electrons en bandes específiques o en intervals d'energia. Cada banda està separada per un espai buit. Els electrons suficientment energitzants, poden creuar una banda i migrar físicament a través d'un material.

Generar energia a partir de la calor

El investiguadors, van decidir mirar el potencial termoelèctric d'una família de materials coneguts com semimetals topològics. A diferència de la majoria d'altres materials sòlids, com ara semiconductors i aïllants, els semimetals topològics són únics, ja que tenen un buit de banda zero: una configuració d'energia que permet que els electrons puguin saltar fàcilment a bandes d'energia més alta quan s'escalfen.
Els científics havien assumit que els semimetals topològics, un tipus relativament nou de material sintetitzat en gran mesura al laboratori, no generarien molta potencia termoelèctrica. Quan el material s'escalfa d'un costat, els electrons s'energitzen i s'acumulen a l'altre extrem. Però a mesura que aquests electrons carregats negativament salten a bandes d'energia més alta, deixen enrere el que es coneix com a "forats" -partícules de càrrega positiva que també s'aprofiten al costat fred del material, cancel·lant l'efecte dels electrons i produint molt poca energia al final.
Però l'equip no estava prou preparat per descompondre aquest material. En una recerca poc relacionada, s'havia observat un efecte curiós en els semiconductors que estan exposats a un fort camp magnètic. En aquestes condicions, el camp magnètic pot afectar el moviment dels electrons, flexionant la seva trajectòria. D'aquí va sorgir la pegunta: Quin tipus d'efectes podria tenir un camp magnètic en semimetalls topològics?
Es va consultar la literatura i es va trobar que un equip de la Universitat de Princeton, en intentar caracteritzar completament un tipus de material topològic conegut com a plom d'aquest, també havia mesurat les seves propietats termoelèctriques sota un camp magnètic al 2013. Entre les seves nombroses observacions del material, els investigadors havien notificat haver experimentat un augment de la generació termoelèctrica sota un camp magnètic molt elevat de 35 tesla (la majoria de les màquines de ressonància magnètica, per comparació, operen entre 2 i 3 tesla).
El investigadors van utilitzar propietats dels materials de l'estudi Princeton per modelar teòricament el rendiment termoelèctric del material sota un rang de temperatures i condicions de camp magnètic.
Finalment es va descobrir que sota un camp magnètic fort, passa una cosa curiosa, on es podria fer que els electrons i els forats es moguessin en direccions oposades. Els electrons es dirigeixen cap al costat fred i els forats cap al costat calent. Funcionen conjuntament i, en principi, es pot obtenir una tensió més gran i del mateix material fent que el camp magnètic sigui més fort.

Generar energia a partir de la calor

En la seva modelització teòrica, el grup calculava la ZT de l'estany o la quantitat de mèrit, una quantitat que indica el tancament del material al límit teòric per generar energia des de la calor. Els materials més eficients que s'han trobat fins ara, tenen una ZT d'aproximadament 2. Els investigadors van trobar que, sota un fort camp magnètic d'uns 30 tesla, el selenidi pot tenir una ZT d'aproximadament 10-cinc vegades més eficient que el millors termoelèctrics.
Es calcula que un material amb una ZT igual a 10, si s'escalfa a temperatura ambient a uns 500 kelvins o 440 graus Fahrenheit en un camp magnètic de 30 tesles, hauria de poder convertir el 18% d'aquesta calor en electricitat, en comparació amb materials amb una ZT igual a 2, que només podrien convertir el 8% d'aquesta calor en energia.
El grup reconeix que, per aconseguir eficiències tan altes, els semimetals topològics disponibles actualment haurien de ser escalfats sota un camp magnètic extremadament alt que només podria ser produït per un grapat d'instal·lacions del món. Perquè aquests materials siguin pràctics per al seu ús en centrals elèctriques o automòbils, han d'operar en el rang d'1 a 2 tesla.
Això hauria de ser factible si un semimetal topològic era extremadament net, el que significa que hi ha molt poques impureses en el material que aniria en el camí del flux dels electrons. Per tant, fer materials molt nets és molt desafiant, però s'han dedicat molts esforços pel creixement d'aquests materials d'alta qualitat.
El seleniè, el material en què es van centrar en el seu estudi, no és el semimetall topològic més net que els científics han sintetitzat. En altres paraules, pot haver-hi altres materials més nets que puguin generar la mateixa potència tèrmica amb un camp magnètic molt més petit.

Font: Massachusetts Institute of Technology




El què passa quan s'escalfa aigua a 100.000 ºC en només un instant

Escalfar a una molt alta temperatura l'aigua, concretament 100.000 ºC en només 0,000.000.000.000.075 segons (una milionèsima de milionèsima de segon), és el que s'ha fet amb un potent làser de raigs X al Center for Free-Electron Laser Science (CFEL) d'Hamburg (Alemanya) a DESY, el centre d'investigació de física de partícules més gran d'aquell país.


El propòsit era concebre un estat d'aigua especial, gràcies al qual els investigadors esperen aprendre més sobre les característiques del líquid fonamental de la Terra.


Els investigadors van utilitzar el làser d'electrons lliures 'Linac Coherent Light Source' LCLS al laboratori 'SLAC National Accelerator Laboratory', als Estats Units per disparar flaixos extremadament intensos i ultracurts de raigs X en un raig d'aigua.
Segons explica Carl Caleman, del Centre per a la Ciència del Làser d'Electrons Lliures:
"Els raigs X energètics treuen electrons de les molècules d'aigua, destruint així l'equilibri de les càrregues elèctriques. Tot d'una, els àtoms senten una forta força repulsiva i es comencen a moure violentament. En menys de 75 femtosegons, és a dir, 75 milionèsimes d'una milmilionèsima de segon o 0,000.000.000.000.075 segons, l'aigua travessa una transició de fase de líquid a plasma. Però mentre l'aigua es transforma de líquid a plasma, encara roman en la densitat de l'aigua líquida, ja que els àtoms no van tenir temps per moure's significativament encara".


Un plasma és un estat de la matèria on els electrons s'han eliminat dels àtoms, el que condueix a una mena de gas amb càrrega elèctrica. Aquest plasma en particular no es troba a la naturalesa, ja que té característiques similars a alguns plasmes en el sol i el gegant de gas Júpiter, però té una densitat menor.

Font: Alakaciencia