Masters fisica

Fisicos de la Universidad Jaume I de Castellon crean un productor de hidrogeno empleando solo luz solar

Fisicos del Grupo de Dispositivos Fotovoltaicos y Optoelectrónicos de la Universidad Jaume I de Castellón han desarrollado utilizando la nanotecnologia, un dispositivo con materiales semiconductores que, en medio acuoso, genera hidrógeno de forma autónoma empleando únicamente luz solar. El dispositivo se sumerge en la solución acuosa y cuando se ilumina con una fuente de luz, genera burbujas de gas hidrógeno.

Esta nuevo avance de la tecnologia, que se ha bautizado como fotosíntesis artificial, está inspirada en la fotosíntesis que se produce en la naturaleza por el que las plantas aprovechan la energía solar para transformar la materia orgánica en compuestos orgánicos, liberando la energía química almacenada y obteniendo compuestos energéticos como azúcares y carbohidratos.

El hallazgo supone un paso crucial para hacer realidad un cambio de modelo energético hasta una tecnología de conversión sostenible, basado en recursos inagotables y respetuoso con el medio ambiente.

El hidrógeno es un elemento muy abundante en la superficie de la Tierra, pero en su forma combinada con el oxígeno: el agua (H2O), indican estos expertos. La molécula de hidrógeno (H2) contiene mucha energía que puede ser liberada cuando se quema, debido a la reacción con el oxígeno atmosférico, dando como único residuo del proceso de combustión: agua.

Para convertir el agua en combustible (H2), hay que romper la molécula H2O separando sus componentes y para que el proceso se realice sin utilizar reservas fósiles del subsuelo es necesario utilizar un dispositivo que emplee la energía de radiación solar, y sin ninguna otra ayuda, que realice las reacciones químicas de romper el agua y formar hidrógeno.

Aunque el rendimiento energético del dispositivo no es aún suficiente para comercializarlo, los físicos pretenden demostrar que esta tecnología constituye una alternativa real para satisfacer la demanda energética del siglo XXI.

Fisicos españoles descubren un cumulo estelar masivo cercano a la Tierra

Investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias, la Universidad de La Laguna y el Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón han descubierto un cúmulo estelar masivo cercano a la Tierra. El nuevo cúmulo, llamado Masgomas-1, tiene unas 20.000 masas solares, el doble de la masa de Trumpler 14, el cúmulo de estrellas conocido más próximo a la Tierra.

Masgomas-1 es un cúmulo masivo abierto que contiene más de 60 estrellas jóvenes y masivas que se mantienen juntas por la fuerza de la gravedad. Se ubica en la Vía Láctea a 11.500 años luz de la Tierra, en dirección al centro galáctico, en el brazo de Escudo-Centauro (Scutum-Centarus). En la Vía Láctea sólo se conocen en la actualidad una decena de estos cúmulos masivos (de más de 10.000 masas solares) del centenar que se calcula que existen.

Los cúmulos estelares son grupos de estrellas que se formaron en una misma época a partir de la misma nube molecular de gas y polvo. Los cúmulos abiertos, como el recién descubierto por este grupo de fisicos, contienen menos estrellas y más jóvenes, son menos densos que el otro tipo de cúmulos existentes, los globulares, con mayor densidad y cientos de miles de estrellas viejas (evolucionadas).

Hasta hace poco tiempo, los físicos suponían que la Vía Láctea estaba formando estrellas a un ritmo más lento del que le correspondía por su tamaño y características, lo que en términos de formación estelar se conocía como "una galaxia perezosa. Sin embargo, la situación comenzó a cambiar a mediados de los 90 cuando empezaron a proliferar los datos tomados en el espectro infrarrojo. El descubrimiento de Masgomas-1 se ha realizado gracias a las observaciones con el espectrógrafo infrarrojo LIRIS, instalado en el telescopio William Herschel del Observatorio del Roque de los Muchachos del IAC, en La Palma.

Este descubrimiento es parte de un programa de búsqueda sistemática de cúmulos masivos, desarrollado por un equipo de astrofísicos del IAC y del CEFCA. Las conclusiones del trabajo han sido publicadas en el número de mayo de la revista Astronomy & Astrophysics.

Un fisico español comienza sus 8 meses de aislamiento en la Antartida buscando neutrinos

El fisico español Carlos Pobes, de la Universidad de Zaragoza, ha comenzado su aislamiento en la base científica estadounidense Amundsen-Scott en la Antártida, donde permanecerá ocho meses incomunicado. El 'Winter Over', un periodo donde la base queda aislada en completa oscuridad y con temperaturas que pueden llegar a los -80º C, ha comenzado y el último avión presente en la base ha abandonado el emplazamiento.

Hasta el próximo mes de octubre, Carlos Pobes se hará cargo del telescopio de neutrinos IceCube, un experimento que involucra a 39 institutos de investigación de 11 países y que trata de detectar neutrinos con una serie de detectores enterrados en el hielo antártico. Los neutrinos son partículas eléctricamente neutras, cuya masa es inapreciable y es tan esquiva que se requieren enormes volúmenes para situar los detectores y largos tiempos de exposición para poder capturar un número suficiente.

Se espera que el IceCube, que aprovecha los casi 3 kilómetros de espesor del hielo antártico, obtenga una primera fotografía del Universo con neutrinos y servirá, además, para recabar información fundamental para resolver misterios como el origen de los rayos cósmicos.

La particular ubicación de la base Amundsen-Scott, situada en el Polo Sur del planeta, la hace ideal para estudios de diversa índole, desde climatología hasta cosmología. Situada a casi 3.000 metros de altitud en medio de la meseta antártica, la temperatura media anual en la base ronda los -50º C, y pueden llegar a alcanzarse incluso los -80º C en invierno.

Eso hace que sólo durante cuatro meses al año sea posible volar allí y el resto del año la base queda completamente incomunicada y unas 50 personas permanecen aisladas en ellapara garantizar el correcto funcionamiento de los distintos experimentos.

Pobes, es el tercer español en la historia que vivirá en situación de aislamiento en la base, tras Luis Aldaz (1965) y Francisco Navarro (1984), y será el primero en el experimento IceCube. El fisico aragonés fue seleccionado entre 50 candidatos de todo el mundo por la Universidad de Wisconsin-Madison (EEUU) tras superar un proceso de selección con rigurosas pruebas médicas y psicológicas.

Un equipo de fisicos han descubierto un material que emite un potente infrarrojo tras una minima exposicion al sol

Científicos especializados en fisica de la Universidad de Georgia (Estados Unidos) han descubierto un nuevo material que emite un resplandor de infrarrojo cercano de larga duración después de un solo minuto de exposición a la luz del sol.

Uno de los autores de este estudio publicado en la revista 'Nature Materials', Zhengwei Pan, profesor de Física e Ingenieria en la Universidad Franklin de las Artes y las Ciencias y en la Facultad de Ingeniería, ha afirmado que el material tiene potencial para revolucionar el diagnóstico médico, proveer a los militares de una fuente de iluminación secreta y sentar las bases para desarrollar células solares de alta eficiencia.

Según los  fisicos, con este material se pueden fabricar nanopartículas que se unan a las células cancerosas para que los médicos puedan visualizar la localización de las metástasis pequeñas que podrían pasar desapercibidas. Para los militares y la policía, el material se puede usar para formar discos de cerámica que sirvan como una fuente de iluminación que sólo aquellos que lleven gafas de visión nocturna puedan ver. Del mismo modo, el material se puede convertir en polvo y ser mezclado con pintura, cuya luminosidad será visible sólo para unos pocos elegidos.

Además de explorar las aplicaciones biomédicas, el equipo de Pan tiene como objetivo utilizar este material  para recopilar, almacenar y convertir la energía solar. 

Un experto en fisica sera el primer español en pasar el invierno antartico en el detector de neutrinos IceCube

El investigador aragonés especializado en fisica, Carlos Pobes, será el primer español en pasar el invierno antártico en IceCube, un detector de neutrinos que profundiza en las propiedades de esta misteriosa partícula para lo que necesita pasar ocho meses de aislamiento en la base norteamericana Amundsen-Scott, en plena Antártida.

Allí, el físico soportará temperaturas que rondan los -70°C y en completa oscuridad, según ha informado en un comunicado el Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN).

Pobes estará trece meses en el Polo Sur para garantizar el correcto funcionamiento del experimento. Esto supone quedar aislado en la base todo ese periodo, ya que por lo bajo de las temperaturas se hace prácticamente imposible salir o llegar. Durante ese tiempo Pobes ha decidido contar su aventura científica y personal a través de un blog y un perfil en Facebook.

El físico aragonés ha tenido que superar un proceso de selección con rigurosas pruebas médicas y psicológicas para probar su resistencia a meses de completa oscuridad y aislamiento y a las duras condiciones de frío extremo, sequedad y altitud (3.000 metros) del Polo Sur geográfico.

Los neutrinos son partículas elementales sin carga eléctrica y cuya masa es tan pequeña que hasta hace poco se pensó que era inexistente pero son fundamentales para entender cómo funciona el Universo en las escalas más pequeñas. Interaccionan muy débilmente con el resto de la materia ordinaria, por lo que son capaces de atravesar la Tierra sin que nos demos cuenta. De hecho acaba de publicarse un experimento realizado por masters en fisica en el que se demuestra que los neutrinos viajan a una velocidad ligeramente superior a la de la luz refutando la teoría de la relatividad de Einstein.

Icecube es un telescopio de neutrinos que utiliza el hielo antártico para detectarlos. Para ello se han perforado 86 agujeros y distribuido más de 5.000 sensores de luz a lo largo de un kilómetro cúbico entre 1.400 y 2.400 metros de profundidad. Sólo en la Antártida se puede encontrar tal grosor de hielo, y sólo con un volumen así y con un tiempo de exposición de años se puede esperar tomar esa primera fotografía del Universo con neutrinos.

Expertos en fisica analizan como financiar el nuevo gran acelerador de particulas

La televisión y el cine han utilizado el recurso del acelerador de partículas en numerosas tramas aunque los profanos en esta materia no sepamos realmente en qué consiste. Fisicos internacionales de primer nivel se han reunido para discutir cómo llevar adelante la construcción de un gran acelerador de partículas que asumiría la investigación cósmica en una nueva era.

La reunión de los más ilustres expertos en fisica se produjo después de la clausura, tras 26 años de funcionamiento, del primer acelerador más importantes del mundo, el Tevatron del Fermilab de EE.UU., dejando el Gran Colisionador de Hadrones del CERN (LHC) en solitario para llevar la batuta.

Pero los científicos con un master en fisica saben desde hace mucho tiempo que para explorar a fondo muchas pequeñas pistas recogidas por el poderoso LHC en la composición del cosmos se necesita otro tipo de máquina.

El nuevo colisionador está dispuesto a ser un "acelerador lineal" o máquina de diseño recto, a diferencia del LHC, que hace girar las partículas en torno a un túnel de forma ovalada de 26 kilómetros para acelerarlas hasta la velocidad de la luz antes de hacer que colisionen entre sí. El objetivo es crear simulaciones en miniatura del 'big bang', la explosión que dio lugar al Universo hace 13.700 millones de años.

Los científicos creen que hacer colisionar electrones y sus homologos de energía negativa, los positrones, proporcionaría resultados de extraordinario parecido a lo que podría captarse con un telescopio de precisión.

El problema es su financiación. Los 20 países que forman parte del Comité Internacional para Futuros Aceleradores, o ICFA, tratan de atraer a otros países al proyecto ya que los costes del nuevo colisionador, que en 2007 se estimaron en unos 4.550 millones de euros, se han disparado desde entonces y una nueva crisis financiera global podría traer más problemas.

El Premio Nobel de Fisica 2011 ha recaido en Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess

La Real Academia Sueca de Ciencias ha decidido galardonar con el Premio Nobel de Fisica 2011 a Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess por el descubrimiento de la expansión cada vez más rápida del universo mediante la observación de lejanas supernovas.Los galardonados, que han estudiado en equipo difrentes varias decenas de estrellas en explosión, las supernovas, consideran que el universo terminará convirtiéndose en hielo y han descubierto que el universo se está expandiendo de forma cada vez más acelerada.

Los equipos de fisicos emplearon un tipo particular de supernova, que es una explosión de una antigua estrella compacta que pesa tanto como el Sol pero es tan pequeña como la Tierra y emite tanta luz como toda una galaxia.Ambos equipos trazaron un mapa del universo localizando las supernovas más distantes y, gracias a los telescopios más sofisticados en tierra y el espacio y a las computadoras más potentes y los nuevos sensores de imágenes digitales en los 90 se abrió la posibilidad de añadir más piezas al puzzle cosmológico.

En total, los dos grupos de investigadores compuestos por varios masters en fisica encontraron 50 supernovas distantes cuya luz era más débil de lo esperado, lo que constituía una señal de que la expansión del universo se estaba acelerando. La dotación económoca del pemio, 1,09 millones de euros, se repartirá de la siguiente manera: Perlmutter, director del Proyecto de Cosmología Supernova y profesor de astrofísica del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y la Universidad de California, recibirá la mitad y la otra mitad recaerá en Schmidt, director del Equipo de Investigación High-z Supernova y profesor emérito de la Universidad Nacional Australiana, y en Riess, profesor de astronomía y física en la Universidad Johns Hopkins y en el Space Telescope Science Institute, de Baltimore, en Estados Unidos.