Aunque no se puede comparar con otros Récord Guinnes como el de mayor número de piercings en el cuerpo (3.900) o el pepino más grande del mundo (120 centímetros), el grupo de expertos de nanotecnología de IBM han conseguido su propio récord al recrear el mapa más pequeño del mundo en 3D.

El mapa se ha construido en una delgada porción de polímero que únicamente ocupa 22×11 micrómetros. Para moldear el mapa emplearon una diminuta punta afilada —100.000 veces más pequeña que la punta de un lápiz. Esta técnica de grabado es muy similar a cómo trabajaban los antíguos egipcios para recrear los jeroglíficos en piedra.

Además, como varios componentes del grupo de IBM son aficionados al alpinismo, han recreado también una réplica en 3D de 25 nanómetros del Monte Cervino, una de las montañas más conocidas de los Alpes.

Aunque este nuevo Récord Guiness no es tan sorprendente como el de la mayor distancia recorrida con un taco de billar en equilibro sobre el mentón (1.668 metros), es un récord que hace evolucionar nuestra tecnología.

Vía | IBM

¿Os imagináis un disco duro del tamaño de un grano de arroz? ¿Y tener un reproductor de música tan pequeño que cupiera dentro del oído?

Pues científicos de IBM y el CFEL (Centro Alemán para la Ciencia del Láser de Electrones Libres) han construido la unidad más pequeña de almacenamiento magnético del mundo, con sólo 96 átomos han creado un byte de datos.

Mientras que las unidades convencionales requieren una media de mil millones de átomos por cada byte.

El avance podría dar lugar a pequeñas unidades de disco duro capaz de almacenar información de 200 a 300 veces más de lo que hoy en día conocemos.

Un efecto que es común en la naturaleza puede producir esta idea de almacenamiento

Según dice Sebastián Loth de CFEL, autor principal de la investigación publicada en la revista Science.

El fenómeno natural del que habla Loth tiene que ver con el giro de los electrones dentro de un átomo.

Los discos duros modernos se basan en materiales magnéticos como el hierro, donde los electrones giran todos en la misma dirección, perfectamente alineados unos con otros.

Sin embargo, los materiales ferromagnéticos no pueden ser reducido más de la cuenta ya que, si las regiones están demasiado cerca unas con otras, los campos magnéticos interfieren, haciendo difícil la tarea para almacenar datos con precisión.

Sin embargo, con materiales que no son magnéticos (antiferromagnéticos), el giro de electrones en direcciones opuestas entre sí hace que sean magnéticamente neutros.

De hecho, los científicos fueron capaces de apretar los bytes en sólo un nanómetro de distancia.

Vía | ABC Science

Un equipo de científicos expertos en nanotecnología ha desarrollado una técnica contra la falsificación inspirada en las alas de una mariposa.

Todo empezó con un viaje a Costa Rica que hizo Clint Landrock, jefe de nanotecnología de Nanotech Security, empresa canadiense especializada en la creación de tecnologías anti-falsificación.

Robándole la idea a la naturaleza, Landrock desarrolló un sistema que refleja la luz igual que las alas de la mariposa morfo azul (Morpho menelaus), y que sirve como prueba de autenticidad.

Con sus brillantes alas azules, esta mariposa es una de las maravillas de la naturaleza. Pero su color no se debe a la pigmentación, si no a un efecto de luz.

Y en ese efecto es en el que se basó este equipo para desarrollar el proyecto.

Cuando la mariposa bate sus alas en un lugar iluminado, las ondas lumínicas o los fotones rebotan de una forma especial en la superficie, provocando el color azul. Si se mira con un microscopio muy potente se pueden ver estos pequeños agujeros en las alas, que son el secreto de este color

Explicó Landrock a la BBC.

El secreto está en reproducir las características de las alas de la mariposa, y con ellos fabricar hologramas que se pueden colocar en cualquier cosa.

Una de las claves de esta tecnología es que estos agujeros son incluso más pequeños que una onda de luz. En un centímetro cuadrado habría 100 millones de estos agujeros. Lo que hacemos es crear una serie de pilares o elementos punzantes en un material como el metal, y los usamos para crear una imprenta en el sitio que necesitemos.

Si se mira con un microscopio muy potente se pueden ver estos pequeños agujeros en las alas, que son el secreto de este color. La escala a la que esto ocurre no es ni siquiera microscópica es nanoscópica.

Debido a su tamaño estas imprentas se pueden poner en cualquier cosa: pastillas, partes de un avión, y cualquier producto. Incluso desde un punto de vista comercial es atractivo, debido al color que reproducen los hologramas.

La tecnología es tan cara y tan dificil de reproducir que Landrock y su equipo aseguran que no está dentro de las posibilidades de un falsificador.

Vía | BBC News

El motor original inventado hace casi 200 años por Robert Stirling consistía en un cilindro lleno de gas que se calentaba y enfriaba para dar lugar a la expansión y contracción del gas poniendo así en movimiento un pistón que a su vez puede ser aplicado a diversos artefactos mecánicos.

A pesar de las diferentes leyes que operan en el mundo microscópico, algunos procesos físicos son sorprendentemente similares al mundo macroscópico, tal y como señala Clemens Bechinger, profesor de la Universidad de Stuttgart.

El “motor Stirling” consiste en un rayo láser y una sola partícula flotando en el agua y sólo puede ser visto con la ayuda de un microscopio (su tamaño es unas diez mil veces más grande que un átomo). El fuego producido por el carbón en una locomotora fue reemplazado por el rayo láser que calienta el agua súbitamente, y luego permite que se enfríe tan pronto se apaga. Por ahora, el motor no tiene otra utilidad que estudiar el desarrollo de la termodinámica a nivel microcópico.

Hay escritos que datan de la época de los egipcios, en los cuales se dice que Herón (quien residía en la ciudad de Alejandría), habló alguna vez sobre las máquinas de vapor. Pero el inicio de la era de las máquinas de vapor empezó con Eduard Somerst (marqués de Worcester, Inglaterra) en 1663. El problema es que Somerst no encontró capital suficiente para vender y producir su máquina. Ni siquiera pudo patentarla. De modo que se considera a Somerst sólo como el ideólogo, pero el creador de la primera máquina de vapor fue Thomas Savery (1650-1715, mecánico inglés) que mejoró la máquina de Somerst y la patentó.

Sitio Oficial | Instituto Max Planck

No os molestéis porque últimamente hablemos mucho de coches (sabemos que no es motorpasión, ellos son especialistas), pero dicen que en tiempos de crisis este tipo de tecnologías avanzan a pasos de gigante, con todo lo que eso supone para la Ciencia. Mirad, por ejemplo, lo que un grupo de holandeses han creado.

Un nanocoche conformado por un puñado de átomos y cuatro extensiones a modo de ruedas, que puede avanzar unas milmillonésimas de metro cada vez que recibe un tren de pulsos eléctricos.

A día de hoy no tiene muchas aplicaciones pero constituye una prueba irrefutable de todo lo que puede llegar hacer la nanotecnología actualmente.

Un grupo de científicos holandeses de la University of Twente, han querido manejar las herramientas de la nanotecnología para crear un pequeño coche a partir de átomos, capaz de desplazarse por una improvisada carretera de metal gracias a breves impulsos eléctricos.

El coche en cuestión es una molécula, diseñada a medida con cuatro prolongaciones que hacen las veces de neumáticos. Solo puede funcionar a temperaturas extremadamente bajas, muy cerca del cero absoluto.

La energía necesaria para que el coche se desplace es aportada por un microscopio de efecto túnel, un dispositivo que a través de una punta muy fina de metal genera una corriente de polarización que mueve electrones de un lado a otro mediante el efecto túnel.

Cuando reciben esta corriente, las zonas de la molécula que actúan como ruedas se deforman y la impulsan hacia adelante.

Para avanzar necesita recibir un tren de impulsos electricos, y durante los experimentos se demostró que puede desplazarse hasta seis milmillonésimas de un metro cada vez que recibe 10 impulsos eléctricos.

Tibor Kudernac, responsable de la investigación, consciente de que su trabajo es poco más que una curiosidad, dijo lo siguiente:

Basta con mirar a nuestro alrededor para ver que en todos los sistemas biológicos existen un gran número de máquinas moleculares o de motores formados a partir de proteínas que realizan funciones muy específicas. Por ejemplo, la contracción de nuestros músculos existe gracias a motores basados en proteínas. Este vehículo eléctrico es solamente la demostración simple de que podemos lograr hacer algo similar y, por tanto, constituye un ejemplo capaz de motivar a otros científicos a realizar una aplicación práctica

Es difícil imaginar cuál podría ser la aplicación concreta de este principio que logre convertir en millonario a algún inventor, pero estamos seguros de que dentro de no mucho tiempo veremos en las tiendas dispositivos que funcionan gracias al trabajo del equipo dirigido por Kudernac.

Vía | ABC

En un ejemplo de los extraordinarios giros que ofrece la física a escala diminuta, el ingeniero eléctrico Stephen Chou y su grupo de investigación, realizaron una serie de pequeños agujeros en una fina película de metal, bloqueando cada una de estas honduras con una tapa metálica opaca. Cuando iluminaron estos agujeros, se descubrió que la luz era un 70 por ciento más brillante que cuando los agujeros no estaban tapados.

“La sabiduría común en el campo de la óptica nos dice que si tenemos una película de metal con agujeros muy pequeños y los tapamos con metal, la transmisión de luz quedará bloqueada por completo”, dijo Chou. “Nos quedamos muy sorprendidos”.

Chou añadió que este resultado podría tener implicaciones significativas y diferentes usos. Por un lado, implicaría que los científicos e ingenieros le dieran una nueva pensada a las técnicas que se han utilizado hasta la fecha, para bloquear las transmisiones de luz. Por ejemplo, en los instrumentos ópticos de alta sensibilidad, como microscopios, telescopios, espectrómeros y otros detectores ópticos, es común cubrir el vidrio con una capa de metal con la intención de bloquear la luz. Las partículas de polvo, que son inevitables en la deposición de la película metálica, crean diminutos agujeros en la película de metal, que hasta ahora se creían inofenvisvos. Sin embargo, tal y como afirma Chou: “Esta suposición es incorrecta, el tapón no puede detener la fuga de luz, sino más bien incrementarla”.

El grupo de investigadores han publicado sus resultados en el ejemplar de octubre de Optics Express.

Vía | Princeton University

Actualmente las investigaciones se centran en dipositivos capaces de conectarse con diferentes procesos del ser humano, como sensores biológicos o prótesis, pero que se comunican utilizando electrones (partículas con carga negativa) en vez de protones (átomos de hidrógeno con una única carga positiva en su núcleo) o iones, que es lo que utilizan los seres vivos.

“Así que siempre está este reto en la interfaz: ¿cómo traducir una señal electrónica en una señal iónica o viceversa?”, afirma Marco Rolandi, autor de la investigación y profesor de la Universidad de Washington. “Hemos encontrado un biomaterial que es muy bueno para la conducción de protones, y permite la posibilidad de interactuar con los sistemas vivos”.

En nuestro cuerpo, los protones juegan un papel clave en la transferencia de energía biológica. Los iones abren y cierran canales en la membrana celular y permiten el bombeo de partículas dentro y fuera de la célula. Además, tanto animales como seres humanos emplean iones para flexionar sus músculos y para transmitir las señales del cerebro. Así, una máquina compatible con este sistema podría en un futuro controlar algunos de estos procesos a partir de un flujo de protones.

Un primer paso hacia esta utopía de control es el desarrollo de un transistor capaz de enviar una corriente de protones. Este prototipo, de unas 5 micras de ancho, es un transistor de efecto de campo (FET) que incluye tres terminales: una puerta, un drenador y una fuente para la corriente.

Existen una ingente cantidad de aplicaciones para este dispositivo pero la más inmediata sería la detección de células en un laboratorio. El protipo actual está formado por una base de silicio, por lo que no podría ser utilizado en un cuerpo humano. Sin emabrgo, una versión biocompatible podría ser implantada directamente en los seres vivos en un futuro, para monitorizar o incluso controlar, algunos procesos biológicos.

Vía | Universidad de Washington

El motor molécula se acciona a partir de un microscópico especial conocido como scanning tunneling microscope (STM), que envía una señal eléctrica haciendo girar la molécula en un sentido u otro. Ésta está formada por una base de azufre (amarillo en la imagen), que se ancla sobre un conductor de cobre (naranja). La molécula de azufre posee átomos de carbono e hidrógeno que irradian para formar unas cadenas de carbono (color gris en la fotografía) y que pueden girar libremente alrededor del lazo de azufre y cobre.

El equipo de investigadores tiene previsto presentar este motor en miniatura para el Guinness World Records y se publicará en la revista Nature Nanotechnology durante este mes.

Este motor mide únicamente 1 nanómetro de diámetro, lo que supone un trabajo innovador respecto al actual récord mundial que es un motor de 200 nanómetros. Para que os hagáis una idea de las dimensiones que estamos hablando, un filamento de cabello humano posee unos 60.000 nanómetros de ancho.

De acuerdo con E. Charles H. Sykes, autor principal del estudio:

Ha habido un progreso significativo en la construcción de los motores moleculares alimentados por luz y reacciones químicas, pero esta es la primera vez, aparte de algunas proposiciones teóricas, que se muestra un motor molécula accionado eléctricamente. Hemos sido capaces de demostrar que se puede proporcionar electricidad a una sola molécula y conseguir que haga algo determinado y no aleatorio.

El equipo ha determinado que mediante el control de la temperatura de la molécula se puede influir en su rotación. Temperaturas de alrededor de 5 grados Kelvin (K) —aproximadamente unos (-450) grados Fahrenheit (ºF)— son idóneas para seguir el movimiento del motor.

Si bien existen varias aplicaciones prácticas para este motor eléctrico de escala nano, todavía deben hacerse una serie de avances para mejorar la tecnología, ya que a temperaturas más altas el motor gira mucho más rápido y es difícil de medir y controlar.

“Una vez que tenemos una mejor comprensión de las temperaturas necesarias para conseguir el movimiento, podríamos emplear este conocimieno para aplicaciones de la vida real que empleen dispositivos pequeños” afirma Skyes.

Vía | Universidad de Tufts

Es el primer sistema completo verdadero de computación a escala milimétrica

El profesor Dennis Silvestre lo explica así:

el sistema contiene un microprocesador de consumo ultra bajo de energía, un sensor de presión, una memoria, una película fina de batería, una celda solar y una radio inalámbrica con una antena que puede transmitir datos a un dispositivo lector externo que se ajustará cerca del ojo.

La unidad, todavía sin nombre, se espera que se comercialice en unos años, y ya está siendo promocionada como el futuro de la industria de la computación.

Usa un sistema de alimentación único en su arquitectura y un modo de suspensión extrema para lograr un consumo de energía ultra bajo. El último sistema se activa cada 15 minutos para tomar medidas y consume una media de 5,3 nanovatios. Para mantener la batería cargada, se requiere la exposición a 10 horas de luz interior al día o 1,5 horas de luz solar. Puede almacenar hasta una semana de información.

Vía | Refugio Antiaéreo

Más información | EurekAlert

Pero eso podría pasar a la historia muy pronto si hacemos caso a la promesa de un grupo de investigadores de la Universidad de Rice (Texas): las baterías del futuro tendrán un tamaño del orden de los 150 nanómetros (medida equivalente a la mil millonésima parte de un metro).

Por el momento, los investigadores ya han logrado almacenar energía en una base de iones de litio en un nanohilo. Una vez realizado el ensamblado, la batería mide 150 nanómetros, 60.000 veces más pequeña que una tradicional batería AAA y más pequeña que una bacteria. En su informe aseguran que la batería final tiene el diámetro de un cabello.

Una de las principales aplicaciones que tendrán las baterías de este tamaño se dará en la medicina, pero este reto todavía no está cerca porque la batería sólo admite 20 recargas, lo que dificulta la implantación de elementos microscópicos en el cuerpo humano.

Vía | El País