Dimensionament de la bateria de condensadors

Per al dimensionament de la bateria de condensadors per tal de millorar el factor de potència d'una planta, cal calcular correctament el factor de potència d'acord amb el consum o per al cicle de càrrega de la planta.
Això es pot fer de la següent manera:

• Directament A través del mesurament directa per mitjà d'un mesurador de factor de potència
• Indirectament A través de la lectura dels comptadors d'energia activa i reactiva

Si les lectures de l'energia activa i reactiva absorbida per la càrrega o per la totalitat de les càrregues que constitueixen les àrees de la instal·lació durant un cicle de treball estan disponibles, el factor de potència mitjà es pot calcular així:

On:
IPi i EQi són els valors d'energia activa i reactiva inicials
IPf i EQf són els valors d'energia activa i reactiva finals

Càlcul de la potència reactiva necessària
Una vegada que el factor de potència (cosφ1) de la instal·lació i el factor de potència a obtenir (cosφ2) són coneguts, és possible calcular la potència reactiva de la bateria de condensadors necessaris per millorar el factor de potència.

On:
P És la potència activa instal·lada
φ1 És l'angle de desfasament abans de la correcció del factor de potència
φ2 És l'angle de desfasament que s'obtindrà amb la correcció del factor de potència Qc donada la potència del banc de condensadors, és:

Un cop conegut el cos inicial, la taula següent permet calcular (en kVAR per kW instal·lat la potència de la bateria de condensadors necessària per obtenir un factor de potència definit.

Cal seleccionar la modalitat de connexió per això, s'ha de tenir en compte que en el triangle, cadascuna de les capacitàncies, està subjecta a la tensió d'alimentació de línia però, al mateix nivell de potència reactiva generada, que té un valor igual a 1/3 del valor que tindrà en cas de connexió en estrella:

En el camp de la baixa tensió, on els problemes d'aïllament són menys importants, la connexió delta, generalment, és la més usada per a la bateria de condensadors, ja que permet un dimensionament més petit de les capacitats de cada fase.

Exemple de càlcul
En una planta amb potència activa igual a 300 kW a 400 V i cos = 0,75, es vol augmentar el factor de potència de fins a 0,90.
Segons la taula anterior, en la intersecció entre la fila "tics inicial" 0,75 amb la columna "tics final" 0.9, s'obté un valor de 0,398 per al coeficient K.
Per tant una la bateria de condensadors tindrà una Qc igual a:
Qc = K · P = 0,398 · 300 = 119,4 kVAR
El factor K es pot determinar també mitjançant el següent nomograma:

Com es mostra en la figura anterior, la localització d'un segment de línia a partir del valor del tics inicials s'obté el valor K en la intersecció de la línia amb l'escala central graduada que, multiplicat per la potència activa P de la càrrega, defineix la necessària potència reactiva Qc.

Font: Electrical engineering

La interoperabilitat com a llenguatge comú per les xarxes intel·ligents

La integració d'una varietat de sistemes governats per diferents regulacions i propietats de diferents entitats que envolten una xarxa intel·ligent presenta un desafiament per la interoperabilitat, ja que hi ha una manca de modelatge de dades comuns en tots els nivells d'aplicacions de xarxes intel·ligents. D'altra banda, nous protocols i estàndards de comunicació han de tenir en compte la interoperabilitat dels equips prèviament desplegada i els protocols de comunicació del sistemes d'energia existents.

La interoperabilitat és la capacitat de dos o més dispositius per intercanviar informació i treballar junts en un sistema. Això s'aconsegueix utilitzant els objectes publicats i definicions de dades, ordres i protocols estàndard. A mesura que les tecnologies de comunicació i informació emergeixen en els sistemes de potència, els dispositius intel·ligents, els sistemes, necessiten desplegar-los sobre el terreny de forma realista i escalable. L'estructura interdisciplinar del concepte de xarxa intel·ligent requereix dispositius heterogenis amb diferents capacitats per a cooperar junts per assolir objectius globals i locals de control a través de la manipulació en temps real de la informació i dades d'interoperabilitat del component físic amb capacitat de comunicacions.

La interoperabilitat, permet la detecció de dispositius en una plataforma comuna amb els seus parells connectats a col·laborar per millorar la capacitat de funcionament plug-and-play. Les diferents Utilities i operadors de sistemes independents, busquen la manera més adequada per arribar a la informació requerida de forma fàcil i segura per a diversos dominis, incloent la gran generació, la generació distribuïda, el transport, la distribució, els clients, els mercats, les operacions, els proveïdors de serveis i els sistemes de suport fonamentals.

La importància de la informació comuna i de l'interoperabilitat es pot il·lustrar amb un exemple:
El mecanisme de servei d'una elèctrica tradicional està experimentant canvis continus amb la major penetració de les micro-xarxes privades autònomes. El principal repte social i de comportament és la integració dels productors-consumidors (prosumidors) a través d'incentius en el procés de presa de decisions. Els prosumidors han d'estar equipats amb un marc d'informació i ser conscients de les conseqüències de les seves accions, amb la finalitat de crear una arquitectura de control distribuït similar a les xarxes socials per tal d'assolir una gestió de major qualitat.

L'Institut Nacional d'Estàndards i Tecnologia (NIST) defineixen un marc i un full de ruta per als objectius principals per establir les normes i protocols d'interoperabilitat per a la xarxa intel·ligent. D'acord amb un comunicat publicat recentment, es creu que la identificació de les normes de xarxes intel·ligents han d'accelerar-se. Cal crear unes bases d'interoperabilitat per a que les xarxes intel·ligents siguin robustes, amb la finalitat de poder fer proves de conformitat i la seva certificació de la infraestructura.
El Grup d'Interoperabilitat de Xarxes Intel·ligents (SGIP) va crear un model conceptual d'arquitectura de xarxa intel·ligent que defineix dominis, actors i grups d'interès associats a l'operació de xarxes intel·ligents. El corresponent IEEE Std. 2030 van establir tres perspectives arquitectòniques integrades:

• Sistemes d'energia,
• Tècnica de comunicacions i
• Tecnologia de la informació.

Les directrius també defineixen els criteris de disseny i les sol·licituds de models de referència amb els fluxos de comunicació i de dades. Els esforços fins ara estimulen la força de treball i establir una forta connexió entre totes les parts que juguen diferents papers en la xarxa intel·ligent.

L'abast de la informació compartida pot ser molt gran i cobreix una àmplia gamma de pràctiques i serveis del sistema de potència. Les futures aplicacions de xarxes intel·ligents requereixen unitats de mesura de fasors (representació gràfica d'un número complex), dispositius electrònics intel·ligents, controladors lògics programables i comptadors intel·ligents per mantenir el funcionament del sistema. És imperatiu per proporcionar informació accessible entre aquests dispositius i plataformes amb un patró comú de comunicació. La manca d'interoperabilitat entre dispositius intel·ligents dificulta una implementació d'una xarxa intel·ligent oberta i completament funcional en tots els dominis.
Les solucions principals d'interoperabilitat existents per xarxes intel·ligents són Common Information Model (CIM) (IEC 61.970, IEC 61.968 i IEC 62.325) i IEC 61850. Aquests protocols permeten definicions estandarditzades de contingut del missatge amb un model d'alta fidelitat de la xarxa elèctrica física de manera que les sèries:

IEC 61.970 defineixen les classes i els atributs necessaris del CIM per a l'intercanvi de models de xarxes entre les organitzacions del gestor de transport.
IEC 61.968 defineix la sèrie de components d'aplicacions d'utilitats per a gestionar xarxes de distribució.
IEC 62.325 va ser desenvolupada per integrar i establir un marc comú entre els participants en el mercat, agregadors i operadors del sistema.
IEC 61850 és també un nou estàndard internacional que permet la integració de totes les funcions de la subestació, com la protecció, control, mesurament i seguiment. No obstant això, l'IEC 61850 s'expandeix dins l'àrea d'influència en moltes parts del sistema de potència a causa de la seva àmplia acceptació en la indústria. Sistemes de comunicació per a les centrals hidroelèctriques i els recursos energètics distribuïts (DER) s'han aplicat recentment com les extensions de les normes IEC 61850.

La sèrie de normes IEC 61850, proporciona models de dades a nivell de dispositius fonamentals. D'altra banda, la sèrie de normes CIM proporcionen els models d'informació del sistema i missatges de nivell d'intercanvi d'informació. L'adveniment dels esforços d'interoperabilitat de xarxes intel·ligents va portar la iniciativa de Camp Obert Bus de missatges (OpenFMB) per arribar a un marc comú amb protocol d'Internet i Internet de les Coses (IoT). La motivació principal és establir una arquitectura escalable peer-to-peer amb comunicacions, incloent el suport centrat en les dades, per a un sistema harmonitzat, i les dades del dispositiu.

Els requisits d'interoperabilitat de xarxes intel·ligents són clars. Totes les parts interessades han d'utilitzar comunament formats acordats d'intercanvi de dades compatibles per a un marc plenament integrat. El marc del sistema d'alimentació ha d'operar en conjunt i no només a través dels dominis tècnics de la xarxa intel·ligent, però a través de les comunitats interessades en empreses que no formen part de la indústria de serveis públics existents. Els reptes futurs inclouen l'expansió dels casos d'ús de la base de la CIM i la biblioteca IEC per a proporcionar una definició contínua dels models d'informació i els requisits d'intercanvi d'informació. Un altre dilema és seleccionar la més eficient i no està clar encara quines normes augmentaria lleugerament per davant.

Font: IEEE SmartGrid

Què passa quan es produeix un incendi en un transformador de la subestació

Si es produeix un incendi com a conseqüència d'una fallada en un transformador, aquest quedarà totalment fora de servei. No obstant això, el cost total d'un incendi del transformador és típicament de l'ordre de 2-3 vegades el cost del reemplaçament del transformador i depenent de la violència de l'incendi pot ser, moltes vegades, el cost de la màquia elèctrica a part del cost per la pèrdua de subministrament per al client.

Per tant l'estratègia serà:

• Reduir al mínim el risc que es produeixi un incendi en un transformador.
• Protegir les víctimes potencials d'incendi: Els éssers humans i la resta de la instal·lació de la subestació que el foc podria danyar.
• Mantenir el subministrament durant l'incendi, o si no és possible restablir el subministrament tan aviat com sigui possible després de l'incendi.
• Evitar la contaminació i la contaminació del medi ambient.

Els productes de combustió i el seu efecte sobre la vida i la seguretat
El resultat de la combustió es pot dividir en quatre categories:

1.- Gasos del foc
L'oli del transformador i l'aïllament de cel·lulosa es cremen lliurant majorment diòxid de carboni, o monòxid de carboni si el subministrament d'aire està restringit. Altres gasos més tòxics o corrosius poden ser alliberats coma a resultat de la crema d'aïllament del cable.

Això és de particular preocupació amb les instal·lacions interiors dels transformadors. La calor i els gasos del foc són la causa principal de morts en els incendis.

2.- Fums
Aquests, consisteixen en partícules sòlides molt fines a més de vapor d'aigua condensada. En molts casos el fum arriba fins a nivells insostenibles abans que la temperatura. Això és especialment així, quan el foc es produeix a l'interior o en locals tancats.
Les partícules de fum poden causar danys en el sistema respiratori i poden perjudicar la visió si s'allotja als ulls i per tant, poden reduir la capacitat d'escapar del foc del transformador.



3.- La calor del foc
La calor de la flama pot causar la deshidratació i l'esgotament i, si és intensa, pot causar una greu disminució de la pressió arterial i la insuficiència de la circulació sanguínia. Les cremades poden ser causades pel contacte amb flames, objectes calents o per la radiació.

4ª: La pèrdua d'oxigen.
El nivell d'oxigen en l'aire normal és del 21% i si cau per sota del 15%, les habilitats musculars disminueixen, a una nova reducció del 14 o del 10%, la fatiga i el judici es deteriora. Si l'oxigen redueix entre el 10 fins al 6%, apareix un col·lapse complet i es produeix la pèrdua de consciència.

Classificació dels incendis i dels agents d'extinció
La classificació dels incendis, segons el que determina l'Associació Nacional de Protecció contra Incendis [NFPA] és :

Classe A - Els incendis de materials combustibles ordinaris (que resten incandescents intensament després de la crema). L'agent extintor és l'aigua.
Classe B - Incendis de líquids inflamables. L'agent extintor és l'aspersor d'aigua
Classe C - Els incendis en equips elèctrics. L'agent extintor ha de ser no conductor, com pot ser: la pols, el diòxid de carboni, la vaporització de líquids (escumes o polvoritzadors d'aigua a una distància segura).

Classificació de resistència al foc
La resistència d'una estructura de la subestació i el seu material de construcció, incloent edificis, s'indica normalment per una combinació de lletra de codi i un nombre. Existeixen variacions significatives entre països en els mètodes d'assaig utilitzats i el codi de classificació aplicats. No obstant això, és comú l'ús d'una combinació de lletres i números que es realitza utilitzant la classificació REI.

Aquest mètode de classificació, assigna una qualificació segons el període del foc, de manera que en qüestió de minuts i en base a tres criteris diferents, s'utilitzen les lletres de la següent manera:
Adequació estructural [R]: La capacitat de mantenir l'estabilitat i la capacitat de suport de càrrega.
Capacitat a la integritat [E]: La capacitat de resistir a la flama i el pas de gasos calents.
Aïllament [I]: La capacitat de mantenir una temperatura a la superfície no exposada per sota d'un límit especificat.
Per extinguir un foc, cal tallar un dels costats del següent triangle:

Eliminar la calor
L'incendi pot extingir-se si s'elimina la calor i el combustible es refreda per sota de la seva temperatura de punt d'inflamació. L'aigua pot ser molt eficient com a mitjà de refrigeració per extingir incendis externs i per protegir els actiu propers.
L'aigua sola no és eficaç en l'extinció d'incendis en dipòsits d'oli per aquest propòsit, és millor l'aigua amb escuma, ja que cancel·la l'oxigen de la superfície de l'oli.



Desplaçament o dilució d'oxigen
L'eliminació de l'oxigen pot ser un mètode molt eficaç en l'extinció d'incendis, on sigui possible aquest mètode. Només una lleugera disminució de la concentració d'oxigen en l'aire disminueix la intensitat del foc i per sota de 16% d'oxigen en l'aire, no hi ha risc d'un incendi.

Molts gasos alternatius s'han utilitzat amb èxit per desplaçar o diluir l'oxigen i per tant extingir el foc transformador com són el diòxid de carboni, l'haló i el nitrogen.



El desavantatge de tots aquests gasos és que pot afectar als éssers humans si s'injecta el gas abans que siguin evacuats.
Alguns fabricants de sistemes d'extinció d'incendis del transformador, han utilitzat la injecció de nitrogen per focs en la base dels transformadors plens d'oli. En aquesta aplicació, el nitrogen es mourà i refredarà l'oli de la cuba del transformador i desplaçarà l'aire per sobre, fent efectiva l'extinció del foc.
L'escuma pot ser molt eficaç en incendis on hi ha bassals d'oli, però és menys eficaç en focs d'oli on aquest, es vessa per sobre una superfície vertical. Així, és difícil aplicar l'escuma en un foc que crema dins d'una cisterna del transformador.
El ruixat d'aigua, l'aigua d'alta pressió i la boira o boirina d'aigua tenen el benefici de la dilució d'oxigen, d'aquesta manera proporcionen refrigeració.



L'eliminació del combustible
L'eliminació de combustible pot ser eficaç, però sovint no és possible. Hi ha algunes estratègies per a l'eliminació de combustible per a l'oli del transformador, ja que és possible equipar el tanc del transformador amb vàlvules de descàrrega d'oli que poden obrir-se per control remot.

Transformador, víctima del foc
El transformador pot ser víctima d'un incendi per causes externes no elèctriques, ja que els transformadors de grans dimensions contenen grans quantitats d'oli mineral. Llavors, quan cal afegir oli a la màquina elèctrica, aquest esdevé un combustible d'alta energia. Per això existeixen estratègies per minimitzar el risc de pèrdues i ignició d'aquesta font de combustible. Per això cal que sigui considerat com a part del procés de disseny de la subestació.

La protecció més eficaç és, probablement, les pantalles de foc i ruixadors d'aigua per refredar i mantenir l'oli dins de la cisterna del transformador, lluny d'oxigen i amb la temperatura per sota de la temperatura d'inflamació.




Font: Electrical Enginnering

Com es fan els discos de vinil?

Tot i que els CD i la música en streaming sembla que hagin fet desaparèixer als clàssics discs de vinil, aquest suport de reproducció segueix se segueix utilitzat i continúa fascinant.
Al 2016, és rar comprar discos de música: els serveis de música en streaming com Spotify i Apple Music, recolzats per alternatives com YouTube, han fet que canviï per complet la forma d'escoltar música. El que no han aconseguit de moment és acabar amb els vinils, el format anterior al CD i l'MP3 que ha marcat la vida de molts, perquè se segueixen venent i escoltant els discos de vinil.

Seguidament exposem el què s'amaga darrere d'aquests vinils que molts tenen en la seva col·lecció personal i escolten. Ja sigui per la seva calidesa única, ja sigui per afició, ja sigui per postureig, Els discos de vinil segueixen estant a l'ordre del dia, i així és com es fabriquen.




El primer de tot és fer un disc mestre: un disc fet d'alumini amb esmalt negre, semblant als vinils però, en comparació, una mica més gran. L'encarregat de fer-ho és el mastering engineer, una persona sobre la qual recau una especial importància: el seu treball en el disc mestre, es farà tal qual a centenars de vinils.
Quan acaba, l'enginyer grava les dades d'identificació, es revisa el treball i s'aprova. Aquest disc mestre es cobreix amb una capa molt fina de plata, es fa un motlle metàl·lic a partir del disc mestre, s'aboca níquel líquid sobre el motlle per produir un segell de níquel a partir del disc mestre, i es porta a la planta de premsat.

Aquestes plantes de premsat són capaces de produir fins a 185.000 enregistraments per dia, i és el lloc on els vinils es fan en massa. Allà és on el plàstic que compon un vinil es barreja i fon fins a formar una fitxa fina, que es talla en forma de quadrats quan es refreda. Es col·loquen els segells de níquel en una premsa automàtica, es reescalfen els quadrats per estovar i es fiquen a la premsa per gravar els patrons del so en el plàstic tou.
Aquests quadrats, un cop tenen el gravat, es porten a una altra màquina on es col·loquen les etiquetes i es retallen els cantons per fer el vinil rodó. Es suavitzen les vores del vinil, es trepa el centre del vinil a través de les etiquetes i el plàstic, i es comprova cada vinil per assegurar que tot ha sortit bé en el procés.

La veritat és que cada fàbrica té un procés diferent per crear vinils, i en l'època de l'auge dels vinils, cada fàbrica guardava la seva manera de produir LP amb molt recel: ha estat fa molt poc quan els enginyers han pogut comparar les diferències entre fàbriques, al més pur estil de la recepta de Coca-Cola. En qualsevol cas, sempre és fascinant descobrir com es creen les coses, i el procés de construir un vinil és particular.

Font: How Products are Made

Els 25 anys de Linux

El 25 d'agost de 1991, un estudiant d'enginyeria finlandès anomenat Linus Benedict Torvalds va anunciar en un grup de notícies de Usenet (Users Network, Xarxa d'Usuaris) que estava treballant en un nou projecte, una mena de hobby: el nucli Linux:

Assumpte: Què és el que més t'agradaria veure en Minix?

Estic fent un sistema operatiu lliure (és només un hobby, no serà una cosa gran ni professional com GNU) per clons d'AT 386 i 486. Porto preparant-lo des de l'abril i comença a estar llest. M'agradaria rebre algun comentari sobre el que agrada / desagrada de Minix, ja que el meu SO se li sembla una mica a la disposició física del sistema d'arxius (per raons pràctiques), entre d'altres coses.

Fins ara he portat bash (1.08) i gcc (1.40), i les coses semblen funcionar. El que vol dir que tindré alguna cosa pràctica d'aquí a uns mesos i m'agradaria saber quines són les característiques que la majoria de la gent voldria. Qualsevol suggeriment és benvingut, però no prometo implementar-lo :-)

Linus (torvalds@kruuna.helsinki.fi )

PD: no porta res de codi de minix i té un sistema d'arxius multifil. NO es pot portar (fa servir la commutació de tasques dels 386, etc), i probablement mai pugui suportar discos diferents als d'AT, que són els que tinc :-(

A la primera versió la va anomenar Freax, una barreja de Free i Unix. Més endavant un col·lega de la universitat el va convèncer de canviar a Linux, un nom que Torvalds havia descartat perquè li semblava egocèntric. El 1992 va decidir registrar el sistema operatiu sota llicència pública GPL. El que va passar després és història de la informàtica: l'ambiciós projecte GNU de Richard Stallman necessitava un nucli, i Linux era al lloc i en el moment adequats.
Avui Linux és més important del que Torvalds mai hauria imaginat. De fet, ara que ha complert 25 anys, Linux és més important que mai.

Sí, pot ser que encara no hagi arribat l'any de Linux a l'escriptori, i pot ser que mai arribi a fer-se realitat, però el sistema operatiu de codi obert està present en gairebé tota la infraestructura d'Internet, a més de mil milions de smartphones i en cada racó imaginable.

El periodista Ariel Torres va escriure a La Nación:

Vint anys després d'aquell post modest, però fundacional, Linux fa funcionar els servidors de Google, d'Amazon, de les borses de valors de Nova York i de Londres, i els del mercat financer de Chicago. Wikipedia i DreamWorks fan servir Linux. El banc del Brasil i la línia de bandera dels Països Baixos, KLM, usen Linux. La NASA fa servir Linux. I el Gran Col·lisionador d'Hadrons -la Màquina de Déu- corre gràcies a una de les moltes variants (distribucions, en l'argot) de Linux. Gairebé el 99% de les superordinadors del món, inclòs el que es fa servir per administrar l'arsenal nuclear d'Estats Units, utilitza Linux. El router que tens a casa teva molt probablement té dins un Linux. De fet, la immensa majoria dels dispositius de la Internet de les Coses fa servir alguna forma de Linux. L'Estació Espacial Internacional va migrar el 2013 la dotzena de portàtils abord a Linux; lògic, l'estació en òrbita fa servir també Linux. I, sense ànim d'abundar amb una llista que portaria diverses pàgines, afegiré una altra dada reveladora: el nucli de Linux (nucli, en l'argot) està dins de cadascun dels 1.400 milions d'smartphones amb Android que es venen cada any.

A més, Linux és més professional que mai. Avui en dia, el 92,3% dels programadors que contribueixen al desenvolupament del nucli cobren per això (enfront del 88,2% de 2014, el 86,4% dels 2013 i el 85,4% 2012). Aquesta tendència significa dues coses: que els desenvolupadors de nucli escassegen, de manera que les persones que estan realment capacitades no tenen problemes per trobar ofertes de treball a la Fundació Linux; i que Linux és realment important, ja que les empreses estan disposades a pagar pel seu desenvolupament.
La Fundació Linux és un consorci tecnològic sense ànim de lucre que es finança amb aportacions de corporacions i particulars. Entre desembre de 2014 i juliol de 2016 -versions 3.19 a 4.7-, Intel i Red Hat van ser les empreses que més recursos (empleats, etc.) van destinar al desenvolupament de Linux:

Les estadístiques que recull la fundació per celebrar el 25 aniversari parlen per si soles: 13.594 desenvolupadors i 1.300 companyies han contribuït al desenvolupament del nucli Linux des de 2005. El nucli té 22 milions de línies de codi. S'afegeixen 4.600 línies cada dia. S'accepten 7,8 canvis o pegats cada hora (1.310 a la setmana). S'allibera un nou nucli cada 66 dies ...
Avui Linus Torvalds és un empleat més de la Fundació Linux: només el 2% del codi de Linux està escrit per ell. Però continua coordinant i supervisant el desenvolupament del nucli, com ha vingut fent des de 1992. Segons diu en les entrevistes, per a ell això continua sent un hobby.

Font: Gizmodo

La galàxia Libélula 44

Libélula 44 és una galàxia que sembla estar formada bàsicament per matèria fosca. De fet s'estima que la conforma el 99,99%. Aquesta troballa l'ha realitzat un grup d'astrònoms utilitzant Keck i Gemini, dos dels telescopis més poderosos del món.
La galàxia no es localitzava durant dècades, i va ser descoberta l'any passat quan el seu nucli es va observar en una regió del cel a la constel·lació de Coma. L'estudi d'aquesta galàxia ha estat publicat a la revista The Astrophysical Journal.

Trobar una galàxia amb la massa similar a la Via Làctia i que es trobi gairebé a les fosques, ha estat inesperat. "No tenim idea de com les galàxies com Libélula 44' podrien haver-se format", ha apuntat un dels responsables del treball, Roberto Abraham.

Calculant la matèria fosca
Per establir la matèria fosca que conformava Libélula 44, es va usar l'espectògraf del telescopi Keck II a fi de mesurar les velocitats de les estrelles durant 33,5 hores durant un període de sis nits perquè poguessin determinar la massa de la galàxia. També es va emprar l'espectrògraf Multi Objecte de Gemini (OMG) per determinar la imatge de la galàxia i detectar un halo d'agrupacions esfèriques d'estrelles al voltant del nucli de la galàxia.
L'existència de la matèria fosca és només una deducció de resultes d'observar la distribució de la gravetat en l'Univers. Sembla que hi ha més matèria de la que es pot veure.
De tota la matèria de l'univers visible, només un 4% és matèria normal, com la matèria de la qual estan formades totes les coses que coneixem. Un 23% està fet de matèria fosca (invisible), que els físics intueixen que existeix però no saben què és. El 73% restant, és a dir, gairebé tota la matèria de l'univers, és energia fosca, que també és invisible.

Font: ALACACIENCIA

Els electrons en el límit de velocitat

Els components electrònics s'han tornat més i més ràpids en els últims anys. Fan més potents les computadores i altres tecnologies. Els investigadors de l'Escola Federal Politècnica ETH Zurich ara han investigat com electrons ràpids en última instància, es poden controlar amb els camps elèctrics. Els seus punts de vista són d'importància per a l'electrònica futura del petahertz.

La velocitat no pot ser bruixeria, però és la base per a les tecnologies que sovint semblen màgiques. Els ordinadors moderns, per exemple, són tan potents perquè a dins hi ha petits interruptors que dirigeixen els corrents elèctrics en fraccions d'una bilionèsima part d'un segon. D'altra banda, els fluxos de dades increïbles d'internet, només són possibles perquè moduladors extremadament ràpids basats en electro-òptics, poden enviar informació a través de cables de fibra òptica en la forma d'impulsos de llum molt curts.

Els circuits electrònics d'avui dia, treballen ja de forma rutinària en les freqüències de diversos gigahertzs ​​(mil milions de oscil·lacions per segon) fins a terahertzs ​​(mil milions de oscil·lacions). La propera generació d'electrònica, tard o d'hora ha d'arribar el regne del petahertz, que és mil vegades més ràpid encara. Com els electrons es poden controlar tan ràpidament, encara continua sent, en gran part desconegut. En un innovador experiment, un equip dirigit pel professor de l'ETH Ursula Keller ha investigat com els electrons reaccionen a petahertz.

En el seu experiment, Keller i els seus col·laboradors van exposar un petit tros de diamant amb un gruix de només 50 nanòmetres a un pols làser infraroig que dura uns pocs femtosegons (és a dir, una milionèsima d'una bilionèsima part d'un segon). El camp elèctric de la llum làser, que té una freqüència de prop de mig petahertz, va oscil·lar cap enrere i endavant cinc vegades en aquest curt període de temps i per tant els electrons excitats.

En general, l'efecte dels camps elèctrics en els electrons en materials transparents es pot mesurar indirectament per l'enviament de la llum a través del material i tot seguit, l'observació de la força amb el material que absorbeix. Considerant que aquestes mesures són fàcils pels camps elèctrics constants, els camps oscil·lants amb extrema rapidesa d'un raig làser plantegen un repte difícil per als investigadors. En principi, la llum utilitzada per al mesurament de l'absorció només ha d'estar encès per a una fracció del període d'oscil·lació del camp elèctric. Això, al seu torn, vol dir que un impuls de la sonda pot durar només menys d'un femtosegon. D'altra banda, la fase d'oscil·lació del camp elèctric de l'impuls làser ha de ser conegut exactament quan el pols de la sonda s'ha activat.

Bases de la dècada de 1990
L'equip de Keller va realitzar el treball preliminar per a la solució d'aquests problemes ja en la dècada de 1990. "En el moment en que van ser els primers a mostrar com la fase d'oscil·lació d'un pols làser de femtosegon es pot estabilitzar amb precisió", explica Keller que, al seu torn, "és un requisit previ per a la producció de polsos de làser d'attosegons". Aquesta tècnica ja ha estat refinada i avui permet als investigadors detectar polsos de llum en un extrem de l'ultraviolat, amb longituds d'ona de 30 nanòmetres, que només duren una fracció de femtosegon i també se sincronitzen amb la fase d'oscil·lació d'un pols d'infrarojos. En els seus recents experiments, els investigadors de ETH utilitzen un equip que tan aprofita els polsos de làser per excitar els electrons en el diamant amb el camp elèctric de l'impuls d'infrarojos i, al mateix temps, mesurar els canvis d'absorció resultants amb el pols d'attosegons ultraviolada. Van observar que, en efecte, l'absorció característica varia seguint el ritme del camp elèctric del l'impuls infraroig.

Per tal de comprendre més els detalls del que succeïa a l'interior del diamant, és necesssari una mica més de treball de recerca. En primer lloc, un equip d'investigadors dirigit per Katsuhiro Yabana a la Universitat de Tsukuba al Japó en col·laboració amb els físics de l'ETH que van simular la reacció dels electrons en el diamant al pols d'infrarojos usant un superordinador, han de trobar el mateix comportament de l'absorció que es va mesurar a Zuric. Aquestes simulacions inclouen la complexa interacció entre els electrons i la xarxa cristal·lina del diamant, el que resulta en un gran nombre de les anomenades bandes d'energia que els electrons poden ocupar.

El límit de velocitat en el regne petahertz
Al final, va ser crucial per a la interpretació de les dades experimentals. Els investigadors van ser capaços de concloure que l'efecte dinàmic de Franz-Keldysh va ser el responsable de l'absorció en el diamant sota la influència del pols làser infraroig. Considerant que l'efecte Franz-Keldysh per camps elèctrics estàtics ha estat conegut i ben entès per diversos anys, la seva contrapart dinàmica per als camps extremadament rapits i oscil·lants, no s'havia observat fins ara.

Font: PHYSorg

Insisteixen en la troballa d'una cinquena força fonamental de la Natura

Un equip de físics de la Universitat de Califòrnia, a Irvine, ha anunciat, en un article publicat aquest estiu a Physical Review Letters, que la possible troballa d'una nova partícula desconeguda fins ara, podria ser la prova que es necessitava per demostrar l'existència d'una cinquena força fonamental de la natura.

"Si fos cert -afirma Jonathan Feng, autor principal de l'article- seria alguna cosa revolucionaria. Durant dècades, hem treballat amb quatre forces fonamentals: gravetat, electromagnetisme i les dues forces nuclears, fort i feble. Però si es confirma amb més experiments, el descobriment d'una cinquena força, canviaria per complet la nostra comprensió de l'Univers, i obriria les portes a entendre com les diverses forces s'uneixen en una sola i el que és la matèria fosca".

Fins ara i, a través del Model Estàndard, la Ciència ha explicat amb extraordinària precisió tres de les quatre forces conegudes (electromagnetisme, força nuclear forta i força nuclear feble), i per a cadascuna d'elles ha descobert un com, una partícula (un bosó) que transporta la unitat mínima de cada força. Però la quarta, la gravetat, se segueix resistint a ser quantificada i és un dels malsons més recurrents dels físics de l'actualitat. L'existència d'una cinquena força podria, doncs, ser la clau que ens faltava per comprendre de què està fet realment l'Univers.

Els investigadors van partir d'un estudi dut a terme a mitjan 2015 per un grup de físics experimentals de l'Acadèmia Hongaresa de les Ciències, que buscaven fotons foscos, un dels possibles candidats a ser el component fonamental de la matèria fosca, de la qual se sap que és cinc vegades més abundant que la matèria ordinària que forma estrelles, planetes i galàxies. Els científics hongaresos van descobrir llavors una desintegració radioactiva anòmala, que no podia explicar-se amb les reaccions conegudes i que apuntava a l'existència d'una nova partícula extremadament lleugera, amb prou feines trenta vegades més massiva que l'electró.

Una nova teoria
"Els físics experimentals hongaresos no van aconseguir confirmar que es tractava d'una nova força -afirma Feng-. Ells simplement van observar un excés d'esdeveniments de desintegració que apuntava a l'existència d'una nova partícula subatòmica, encara que no estava clar si es tractava d'una partícula de matèria o de la unitat mínima d'una força".
El grup de la Universitat de Califòrnia va estudiar les dades dels investigadors hongaresos, i també els d'altres experiments previs, i mostrar que no concordaven en absolut amb els supòsits fotons foscos. En comptes d'això, van proposar una nova teoria, en la qual es sintetitzaven totes les dades disponibles i determinaven que el descobriment podria estar apuntant a l'existència d'una cinquena força fonamental de la Natura. Les seves anàlisis inicials es van publicar a l'abril a arXiv, com a preparació de l'estudi que es va fer públic a l'estiu i en el qual s'amplien i es reafirmen en les seves conclusions.

De fet, la feina dels físics demostra que la nova partícula, lluny de ser un protó fosc, podria ser un Bosó X protofóbic, això és, una partícula portadora d'una força i que, a més, no interactúa amb protons. Mentre que la força electromagnètica que coneixem actua per igual en electrons i protons, el nou bosó només es relaciona amb electrons i neutrons i, a més, ho fa a una distància extremadament curta, la qual cosa podria explicar la raó per la qual no s'havia descobert fins ara. Timothy Tait, un altre dels signants de l'estudi, afirma que "cap altre bosó conegut comparteix aquesta característica. De vegades, ens referim a ell com Bosó X, on la X vol dir desconegut".

Una sola força
No obstant això, el propi Feng subratlla que ara el més important és portar a terme nous experiments. "La partícula no és molt pesada, i molts laboratoris disposen de l'energia necessària per a buscar-la des de les dècades dels 50 i 60. Si no l'havien trobat fins ara és pel fet que les seves interaccions són molt febles. Però ara que ja saben on cal buscar exactament, hi ha molts grups experimentals en petits laboratoris de tot el món que podrien partir de les nostres dades".
Per descomptat, i com succeeix amb qualsevol gran avenç científic, la confirmació de l'existència d'una cinquena força a la Natura obriria nous camps d'estudi que podrien avançar en direccions fins ara desconegudes.
Una d'elles, la que més intriga a Feng, és la possibilitat que "aquesta cinquena força potencial podria ajudar a demostrar que totes les forces conegudes no són més que manifestacions d'una força més gran, una única força fonamental".
Citant altres físics, Feng especula que el Model Estàndard, la teoria que explica tots i cadascun dels components de la matèria ordinària, podria tenir un sector fosc independent, amb les seves pròpies formes de matèria i forces. "És possible -explica el físic- que aquests dos sectors parlin entre ells, i que interactuin entre sí a través d'altres forces ocultes fins ara, però igual de fonamentals que les que coneixem. La força que regna en aquest sector fosc podria estar manifestant-se en forma de la força protofóbica que estem veient com a resultat de l'experiment hongarès. I ser la peça que ens faltava per entendre la matèria fosca".

Font: ABC

3Dvarius el violí imprès més famós de les xarxes socials

El 3Dvarius és el primer violí elèctric imprès en 3D que ha cobrat gran protagonisme a les xarxes socials gràcies al seu disseny futurista i el seu so inigualable. El creador d'aquest instrument és l'enginyer i músic Laurent Bernadac, que l'acaba de llançar al mercat amb una campanya a Kickstarter perquè tu també puguis tenir un violí a casa

El violí 3D es va donar a conèixer l'any passat amb molt bona acollida per part dels mitjans, a causa de les seves representacions musicals de temes reconeguts.

El disseny de l'instrument es va basar en un veritable violí Stradivarius, un dels més coneguts de la història. És versàtil i pot ser utilitzat com a violí elèctric o per la percussió. El cos del violí ha estat creat per Bernadac, amb la tècnica de l'estereolitografia o SLA, es va dissenyar per a un flux d'ones de so òptim i ofereix un alt nivell de control per al músic.
La impressió d'un 3Dvarius ocupa al voltant de 24 hores i, posteriorment, requereix un acabat manual. Després de la impressió, el cos del violí es neteja amb una solució de bufat d'alta pressió. Ja net, es poleixen algunes parts perquè el contacte amb les cordes no es vegi afectat, garantint la qualitat del so.

L'objectiu de la campanya del 3Dvarius és de 50.000 €. És possible aportar quantitats que van des dels 15 € que inclou un CD de Laurent Bernadac, un adhesiu i el crèdit per l'aportació, per 119 € s'obté un l'entrada a un concert privat a París, a més de la samarreta i el CD. Per 149 € una versió en miniatura del violí, per 499 € reps una classe magistral amb Bernadac i el concert privat. Però per rebre un 3Dvarius real cal aportar 6.229 € que no és tant si tenim en compte que és un instrument professional amb una qualitat de so inigualable.

En el següent vídeo es pot veure la presentació oficial del 3Dvarius a Kickstarter.


Font: 3DNatives

Els iPhones i els iPads podrien delatar als lladres

Una patent d'Apple, descriu com els dispositius IOS podrien fer que sigui molt fàcil a la policia identificar lladres prenent automàticament fotos i vídeos d'ells, així com la captura de les seves dades d'empremtes dactilars mitjançant el sensor de ID tàctil.

La patent diu que aquestes dades podrien ser adquirides gràcies als repetits intents fallits per desbloquejar el dispositiu, o si un propietari permet, utilitzant l'eina de protecció: Buscar el meu iPhone des d'un altre dispositiu.

Un iPhone, de fet, és un dispositiu de computació que pot determinar, capturant informació biomètrica, com activar-se en mode alerta. La condició d'activació pot ser la recepció d'una o més instruccions d'un o més dispositius de computació, la detecció del potencial ús no autoritzat pel dispositiu de càlcul, el funcionament normal del dispositiu de computació, i així successivament. El dispositiu informàtic pot obtenir i emmagatzemar la informació biomètrica.

Aquesta informació biomètrica pot ser una o més empremtes digitals, una o més imatges d'un usuari que actualment estigui usant el dispositiu, un vídeo de l'usuari actual, àudio de l'entorn del dispositiu, i així successivament. Llavors, els dispositius informàtics poden proporcionar la informació biomètrica emmagatzemada per a la identificació d'un o més usuaris no autoritzats.
És clar que els iPhones i els iPads ja tenen fortes mesures antirobatori. Cerca meu iPhone permet als dispositius marcats com perduts i les seves ubicacions de seguiment, mentre que l'activació de bloqueig significa que un dispositiu no es pot restablir sense que el propietari original, ho aprova utilitzant el seu ID i contrasenya d'Apple. No obstant això, aquesta patent intervindria coses a un nivell superior en proporcionar a l'aplicació l'evidència de la identitat d'un lladre. Seria, però, necessari evitar que els lladres desconnectin el dispositiu.

Font: 9to5MAC

Un vol d'esperances per a les energies renovables

L'arribada amb èxit al seu destí del Solar Impulse 2, l'avió mogut únicament per mitjà d'energia solar, simbolitza les esperances d'un futur més respectuós amb el medi ambient. Que un prototip de gairebé 2,5 tones hagi estat capaç de mantenir-se en l'aire durant més de 110 hores sense aterrar, intercanviant de manera autònoma gairebé 2.500 quilowatts per hora entre el sol, les bateries i els seus motors, és tot un símbol del potencial tecnològic de què disposem per revertir el canvi climàtic i no esgotar els recursos del planeta.

La tecnologia ha d'aportar els mitjans i mecanismes que facin possible un desenvolupament econòmic i social compatible amb els recursos del planeta, explica Tomàs Fariñas, business manager de la divisió d'Aeronàutica, Espai i Defensa d'Altran Espanya. Aquesta empresa porta més de 13 anys col·laborant amb Solar Impulse, aportant enginyeria en la gestió del projecte, modelització, simulació, enginyeria de sistemes, planificació de missió i pilot automàtic. Solar Impulse 2 demostra que les noves tecnologies en el camp energètic tenen una aplicabilitat en el curt o mitjà termini, segons Fariñas.

La tecnologia que hi ha després d'aquest avió podria, en un futur, transcendir l'àmbit de l'aeronàutica i estendre's a altres sectors. Sens dubte, es tracta d'un cas que demostra la maduresa tecnològica, tant de la generació solar fotovoltaica com l'emmagatzematge per bateries de liti i dels sistemes de control electrònic que fan possible aquest intercanvi, explica Carlos Veganzones, doctor en Enginyeria Industrial a la Universitat Politècnica de Madrid i expert en energies renovables. Des d'Altran, a més, defensen que tots els col·laboradors de Solar Impulse han desenvolupat tecnologies en el camp de l'eficiència energètica, materials o sistemes de navegació -entre altres àmbits- que fan possible exportar allò après i aplicar l'energia solar en els que fins ara aquesta possibilitat no s'havia explorat.

Intensificar els esforços
Molts països ja són partíceps dels acords resultants de la XXI Conferència sobre el Canvi Climàtic -coneguda popularment com COP21-, que va tenir lloc a finals de l'any passat a París amb l'objectiu de frenar l'escalfament global i els seus efectes. La Unió Europea s'ha compromès a assolir l'objectiu vinculant de que almenys el 27% de l'energia final bruta consumida provingui de fonts d'energia renovables, principalment solar, eòlica i hidràulica, concreta Veganzones.

El 20% de l'energia elèctrica al nostre país prové de fonts d'energia renovable
A Espanya s'ha fet un gran esforç per integrar de manera massiva els sistemes de generació amb energies renovables en el sistema elèctric. L'energia solar es troba en una fase d'implantació avançada, d'acord amb el fet que aquest sigui un dels països amb més hores de sol de la UE. Segons indica l'enginyer industrial, aproximadament el 20% del total de l'energia elèctrica al nostre país prové d'instal·lacions generadores amb fonts d'energia renovables -sense incloure les grans centrals hidràuliques-, eòlica i solar fotovoltaica principalment. D'aquesta manera, el conjunt d'instal·lacions a Espanya suma una potència instal·lada de 33GW, procedent sobretot de parcs eòlics, però no és suficient. UNESA, l'Associació Espanyola de la Indústria Elèctrica, estima que per poder complir amb els objectius de la UE per a l'any 2030, caldria duplicar aquesta potència instal·lada en energies renovables.

Segons Veganzones, la legislació relativa al subministrament d'energia elèctrica i producció amb autoconsum, establerta pel Reial Decret 900/2015, no és la més encertada. L'expert creu que desincentiva la inversió en la generació amb energies renovables i, a més, és "precipitada", a més de "confusa" i "ambigua en la definició de conceptes i valoració de peatges per serveis". Per això, defensa que s'ha de realitzar una anàlisi més profunda, que tingui en consideració tots els possibles actors que puguin intervenir en un nou organigrama que, segons ell, "possiblement serà necessari definir per al sector de generació, transport, distribució i consum d'energia elèctrica".

L'equilibri entre l'oferta i la demanda
Aquestes instal·lacions poden comportar una sèrie de problemes derivats de la incertesa de la disponibilitat. És a dir, perquè el servei elèctric funcioni cal que la generació sigui idèntica a la demanda. "Si no es complís aquest equilibri, el sistema perdria estabilitat i, com a conseqüència, s'interrompria el servei en algunes zones, la qual cosa és inadmissible, impensable i inassumible en l'operació el sistema elèctric", argumenta Veganzones. El fet que una part important d'aquesta generació es realitzi per mitjà d'energies renovables dificultaria encara més l'equilibri entre l'oferta i la demanda. Tal com explica l'expert en energies renovables, "els consumidors som lliures de triar el temps i la quantitat d'energia que requerim en cada moment" i a això s'hi afegeix la incertesa en la disponibilitat de la generació, ja que "el sol és el que és en cada moment, igual que el vent".

La generació per mitjà d'energies renovables dificultaria encara més l'equilibri entre l'oferta i la demanda
Per tot això, Veganzones defensa que, en el futur, serà necessari un cert percentatge de generació regulable que asseguri que hi ha una reserva d'energia suficient per aportar-la quan sigui necessari. "Això només ho poden subministrar amb seguretat les plantes convencionals -principalment centrals de gas i grans centrals hidràuliques-, encara que els sistemes d'emmagatzematge com ara bateries podrien, en un futur, contribuir a acumular energia renovable", apunta.

L'autonomia energètica total
A la Cimera del Clima de París, els països de la Unió Europea també es van comprometre de cara a l'any 2030 a reduir en un 30% les emissions en alguns sectors, entre ells el dels transports. Un estudi realitzat per l'associació European Road Transport Research Advisory Council (ERTRAC) estima que el 2025 circularan per les carreteres europees, com a mínim, 15 milions de vehicles elèctrics.

Veganzones opina que un ús realista de les energies renovables en l'electrificació del transport és indirecte, és a dir, "que la xarxa elèctrica de distribució -on hi ha integrada molta generació per mitjà d'energies renovables- proveirà les bateries dels vehicles, especialment automòbils, en els punts de càrrega". Creu que disposar de mecanismes d'autoabastiment d'energia pot ajudar, però opina que "les limitacions de superfície fan molt difícil aconseguir l'autonomia energètica total del vehicle".

ERTRAC estima que en 2025 hi haurà a Europa almenys 15 milions de vehicles elèctrics

Perquè la implantació de les energies renovables sigui una realitat, tant en l'àmbit dels transports com en el sector elèctric en general, cal canviar l'estructura, la manera d'operar i la forma de mercat de compravenda. "Sembla previsible que d'una banda s'insereixi de manera massiva la generació amb energies renovables, en part produïda en petites unitats a nivell d'usuari; de l'altra, que s'insereixin de manera massiva punts de recàrrega per a elèctrics; i, finalment que aquests nous dispositius es connectin a la xarxa a través de convertidors electrònics amb una gran capacitat de regulació del flux d'energia", explica. Així, es podria fins i tot arribar a canviar la tradicional figura del consumidor passiu per la d'un consumidor que, alhora, és productor.

"No es pot evolucionar a qualsevol preu"
En aquest escenari, les empreses en el seu rol de generadores de riquesa i consumidores de recursos han de donar exemple si es vol aconseguir que el futur sigui sostenible. "Les empreses hem de realitzar una gestió responsable dels nostres objectius i integrar en el nostre ADN el respecte pel medi ambient. No es pot evolucionar a qualsevol preu", defensa Tomás Fariñas, d'Altran Espanya.

En coordinació amb el projecte del Solar Impulse ha nascut la iniciativa #FutureIsClean. Aquesta busca crear una federació d'organitzacions que lluitin per desplaçar l'antiga tecnologia contaminant per altres més noves i netes. Segons Bertrand Piccard, pilot del Solar Impulse 2 i un dels fundadors de #FutureIsClean, "ja podem reduir les emissions de CO2 a la meitat reemplaçant els vells dispositius contaminants per les tecnologies energèticament eficients que existeixen en l'actualitat".
Tot i que el cost inicial d'invertir en tecnologies netes pugui semblar elevat al principi, Fariñas creu que "és assumible si es posen els mitjans a tots els nivells que calguin perquè a la llarga això es transformi en un avantatge competitiu i econòmic per a l'empresa". A més, ell opina que les empreses que vulguin ser capdavanteres han de ser respectuoses amb el medi ambient. "No sé si el camí per aconseguir que això sigui una realitat serà llarg, però segur que serà de pujada, així que cal tenir l'ànim de caminar-lo. No fer-ho, no és una alternativa".