Vivaldi y la Estación Espacial Internacional

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Excelente video para el fin de semana: se trata de la última composición de Seán Doran en base a imágenes de nuestro Planeta tomadas desde la órbita. Las imágenes han sido captadas por los cosmonautas y astronautas que tripulan la Estación Espacial Internacional y son de gran resolución. La secuencia de imágenes nocturnas ha sido acelerada al doble. La música de fondo corresponde son Las Cuatro Estaciones de Antonio Vivaldi, interpretada por Bela Banfalvi y la orquesta de cámara Budapest Strings. Toda una delicatessen de casi 43 minutos para disfrutar la maravilla de nuestro Planeta y lo mejor de las composiciones musicales jamás creadas.

 Buen fin de semana!

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#Nanovedades: Textiles inteligentes para el confort personal

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 Comparto la columna de nanotecnología en M24 del pasado 8 de febrero en la que comentamos un nuevo desarrollo en telas inteligentes capaces de mantener temperaturas confortables a medida de la temperatura corporal aumenta. No es la primera vez que se diseñan textiles basados en nanotecnología para el confort personal. En general los sistemas diseñados son son termoresponsivos, es decir, sensibles al aumento de calor y humedad como consecuencia del aumento de actividad física o de temperatura y humedad ambiente. 

 En este caso el sistema es capaz de disipar eficientemente la radiación infrarroja mediante dos modalidades. En primer lugar los nanotubos de carbono incorporados irradian en el infrarrojo, y por otro lado las nanofribras son capaces de contraerse al percibir un aumento de temperatura. Esta última propiedad solo es observable en ciertos metamateriales y por cierto contraria al sentido común, como suele suceder con el comportamiento de la materia en la nanoescala. La propiedad se puede apreciar claramente al microscopio electrónico: 

 Otro aspecto destacable de este desarrollo es los textiles es las telas admiten lavados, lo cual es clave para garantizar su usabilidad.

 El paper de referencia: “Dynamic gating of infrared radiation in a textile,” (Science) 8 Feb 2019.

 La columna se puede escuchar en la web de M24 y por aquí:






#Nanovedades: dispositivos que permiten generar energía a partir del WIFI

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Léelo completo en su sitio: http://zemiorka.blogspot.com/2019/02/nanovedades-dispositivos-que-permiten.html

 Cumplo con ponerme al día con las columnas radiales de nanotecnología en M24. El pasado 2 de febrero retomamos la nanovedades radiales de cada viernes, y el tema elegido es de gran interés energético. Se trata de lo que se ha dado en llamar rectena, esto es una antena conectada a un circuito rectificador. La antena se utiliza para captar energía de las ondas electromagnéticas de las señales de WiFi y el rectificador permite convertirla en corriente contínua. La diferencia con los dispositivos desarrollados previamente es que estas rectenas son flexibles, lo que es ideal para sus usos biomédicos, en biorobótica o implantes electrónicos o bien en wereables de diverso tipo. El potencial tecnológico de este dispositivo es realemente prometedor ya que permitiría prescindir de los sistemas de carga convencionales a la vez que aprovechar la importante cantidad de energía que irradian las señales de WiFi.



 La columna se puede escuchar en la web de M24 o por Souncloud:


Informe 2018 sobre cambio climático y aumento de temperaturas globales: ola de calor

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 El último informe anual sobre el cambio climático no es nada auspicioso. El año pasado fue el cuarto año más caliente para nuestro Planeta desde 1880. Así lo consignan diversos informes independientes de la NASA, la NOAA y la Universidad de Berkeley, entre otros. Según el instituto GISS (Goddard Institute for Space Studies) de la NASA las temperatura global fue en promedio un 0.83°C más alta que el promedio de los años que van de 1951 a 1980. En pocas palabras y en términos globales, los últimos cinco años han sido los más calientes desde que se tiene registro. 

 La siguiente visualización de la NASA permite ver este proceso desde 1880 hasta hoy día en base a promedios quinquenales de temperatura: 





 Desde la década de 1880 la temperatura del planeta Tierra ha aumentado un grado celcius. Este aumento de temperatura se ha dado en llamar calentamiento global y se debe al incremento de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera como consecuencia de la actividad humana. La variabilidad climática es un proceso al que nuestro planeta ha estado expuesto desde su origen, pero en este caso la intensiva actividad productiva del ser humano ha incrementado los niveles de dióxido de carbono atmosféricos en concentraciones que inciden en el calentamiento general de las capas de la atmósfera. De hecho a la formación de los depósitos de carbón se produjo en el período Carbonífero, hace unos 359 millones de años. De hecho en ese período nuestro planeta experimentó un descenso global de temperaturas, al límite de una glaciación.


 La atmósfera terrestre es transparente a la radiación solar incidente, y esta calienta la superficie de nuestro Planeta. Todo cuerpo que absorbe radiación es capaz de irradiar en la misma longitud de onda, de manera que la tierra calentada por los rayos solares emite también radiación infrarroja que es absorbida por los gases de efecto invernadero (GEI). Entre los GEI que mas contribuyen al efecto invernadero se destacan el vapor de agua, el dióxido de carbono, el metano, los óxidos de nitrógeno y el ozono.

 Los GEI abosrben y emiten la radiación infrarroja terrestre, de manera que se disipa y emite a las altas capas atmosféricas y al espacio circunterrestre. Sin embargo la composición de la atmósfera cambia drásticamente a medida que aumenta la altitud. Las capas superiores de la atmósfera poseen menos presión y densidad de manera que son menos absorbentes y mas frías. De esta forma las capas inferiores mas calientes, están selladas por las capas superiores más frías: las primeras también emiten radiación infrarroja en todas las direcciones, contribuyendo así al calentamiento progresivo de las mismas.

 En resumidas cuentas en eso cociste el llamado efecto invernadero, y la evidencia de su existencia es sólida y ampliamente aceptada.

El mapa resume la variabilidad climática durante 2018 comparada con los promedios regionales históricos. De no presentarse anomalía climática alguna, se espera que un 2,5 % de la superficie terrestre presentara desviaciones muy altas. Sin embargo para 2018 ese porcentaje fue de un 44%.  En general las áreas terrestres limítrofes tienen un incremento de temperatura del doble comparado con las aguas oceánicas.Vía Berkeley Earth.-

 Los informes dados a conocer recientemente confirman la tendencia global de aumento de temperaturas. En 2016 se había alcanzado una meseta en la emisión global de dióxido de carbono: en los años previos no había aumentado la concentración de este GEI en la atmósfera. Sin embargo a partir de 2017 el nivel de emisiones aumentó. Según los últimos informes 2018 incluso aumentó la tasa de emición de CO2 respecto del año anterior. En 2017 el incremento de dióxido de carbono fue de un 1,6%, y en 2018 escaló al 2,7%. Según los informes del Global Carbon Project para 2019 se espera un incremento de las emisiones de GEI en un factor similar e incluso mayor.
  
 Más allá de los datos y estadística de los parámetros atmosféricos, el cambio climático está caracterizado por efectos visuales muy concretos. Desde 2016 disponemos de evidencias que demuestran la reducción de la nubosidad en las latitudes medias y un aumento de la misma para latitudes altas. Asimismo se ha observado un incremento de las formaciones nubosas de gran altura en todas las latitudes. El cambio climático y sus efectos son visibles, sin importar la opinión, cada vez menos fundada de los negacionistas.
Las llamadas anomalías en las temperaturas promedio anuales son los indicadores mas precisos para caracterizar este fenómeno:

La anomalía global de temperatura se ha caracterizado desde 1850 hasta nuestros días: la tendencia de aumento es sólida y se aproxima a un aumento global de 1°C. Fuente: Berkeley Earth.-
 El consenso para empezar a mitigar el impacto del efecto invernadero considera no pasar el incremento global de temperaturas por encima de un 1,5°C. Es precisamente en muy poco tiempo en que según los modelos actuales y los acuerdos de París, deberá disminuir el vertido anual de dióxido de carbono. La estrategia incluye métodos de secuestro de CO2 de manera de estabilizar en primer lugar el vertido y luego mantenerlo constante o disminuirlo. El desafío es global e involucra numerosas soluciones tecnológicas que se están desarrollando para mitigar el impacto ambiental. El aspecto clave es el compromiso político de respetar los acuerdos de París y financiar el vasto programa que los mismos imponen a todos los firmantes.
   Elaborado en base a informes de la NASA, Berkeley Earth y Carbon Brief.-

Todas las fases lunares de 2019

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 Una muy buena forma de comenzar el año nuevo es visitar la ya clásica visualización que prepara el centro Goddard de la NASA sobre las fases lunares para cada año. Año a año esta formidable respresentación de la dinámica orbital mejora, y es un excelente ejemplo de como presentar datos sobre fenómenos muy complejos en una forma clara e intuitiva. La órbita de la Luna es particularmente compleja: al estar relativamente alejada de nuestro planeta, la interacción con el campo gravitacional del Sol produce efectos significativos que deben ser tenidos en cuenta.
 La visualización nos muestra la apariencia de la Luna tal como si la viéramos desde nuestro Planeta para todos los días de 2019. La rotación de la Tierra sobre su eje y la rotación de la Luna sobre nuestro planeta tienen el mismo período. Esto lo sabemos muy bien ya que tenemos muy claro que siempre vemos la misma cara de nuestro único satélite natural. Sin embargo nunca vemos exactamente la misma cara de la Luna. Esto se debe al fenómeno de libración lunar, que permite ver algo más que el esperado 50% de la cara visible. Estas pequeñas variaciones se dan tanto en longitud como en latitud y están muy precisamente visibles en el video. Además se representa la variación del eje lunar y se representa claramente el apogeo y perigeo lunares. La trayectoria orbital de la Luna no es circular, sino que es levemente elíptica. Esto significa que a lo largo del período orbital la distancia Tierra-Luna varía, teniendo una variación mayor al 10%. En su punto mas cercano, perigeo, la distancia es de unos 356.400 km, mientras que en el punto más lejano, apogeo, la distancia Tierra-Luna es de 406.700 km. Por si fuera poco estas distancias aumentan unos cuatro centímetros de la Tierra, aunque este efecto no se visualiza en este video. Falta mucho para que estos efectos influyan significativamente en la dinámica orbital de nuestro satélite artificial.
 Naturalmente el fenómeno mas conocido asociado a la rotación lunar son las fases que todos podemos apreciar a simple vista a lo largo del año. Un observador ubicado en la superficie de la Luna podría percibir el mismo fenómeno en la Tierra, con la salvedad de que las mismas están desfasadas. Es decir, si nosotros vemos la Luna Nueva, el observador lunar estaría apreciando la “Tierra llena”. Lamentablemente solo doce seres humanos han tenido ese privilegio, y desafortunadamente es probable que siga siendo así por mucho tiempo.
 La visualización se realizó en base a los datos obtenidos por la Lunar Reconnaissance Orbiter, y su estudio completo se puede ver en el Scientific Visualization Studio de la NASA, donde se puede consultar la apariencia exacta de la Luna para el día deseado, junto con los elementos orbitales asociados.
 Por cierto el video reproducido mas arriba corresponde a la imagen que tenemos los habitantes del hemisferio sur terrestre, pero también está elaborado la correspondiente visualización para los habitantes del hemisferio norte:

Las diferencias son muy claras y ambas visualizaciones nos muestran la enorme complejidad y riqueza de un fenómeno al que estamos muy habituados: levantar la vista, mirar la Luna, planificar un nuevo año, reflexionar y tener una charla sobre bueyes perdidos. Todo esto se puede hacer conociendo exactamente la posición lunar, gracias a la infalible mecánica newtoniana, y a las mas modernas técnicas de visualización disponibles. Lo que decíamos hace un rato: feliz año nuevo!