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Aumento de la vida de las moléculas ultrafrías

17.08.2021

El estudio de moléculas enfriadas a temperaturas muy bajas es importante para el desarrollo de simulaciones cuánticas, mediciones de precisión, química ultrafría y más. Para hacer esto, los físicos deben aprender a enfriarlos, recolectarlos y sostenerlos, y también a protegerlos de la destrucción. Este último factor limita significativamente la gama de experimentos y fenómenos que los científicos podrían investigar en tales sistemas.

El canal principal para la descomposición de las moléculas ultrafrías son sus colisiones inelásticas entre sí. Para evitarlos, los científicos utilizan el cribado, es decir, la creación de repulsión adicional entre moléculas a distancias en las que comienzan los procesos de interacción inelástica. Hasta la fecha, el blindaje de átomos y moléculas ya ha sido implementado por muchos métodos diferentes. Por ejemplo, los científicos han aprendido a proteger las moléculas de KRb ultrafrías entre sí mediante campos eléctricos constantes. A pesar del progreso realizado, los físicos buscan constantemente nuevos regímenes que aumenten la vida útil de tales moléculas.

Investigadores de Corea y EE. UU., con la participación de Tijs Karman de la Universidad de Cambridge, utilizaron radiación de microondas para proteger dos moléculas de CaF sujetas entre sí con pinzas ópticas. Demostraron que al controlar los parámetros de los campos externos, es posible cambiar las moléculas entre los modos de detección y antidetección, cambiando su vida útil por un factor de 24.

La idea de tal proyección se basa en el concepto de estados "vestidos". Si un sistema de dos niveles es irradiado ("vestido") con un campo alterno resonante, entonces la población de sus estados oscilará con la frecuencia de Rabi. Mediante el control de los parámetros de campo, es posible asegurar que entre las moléculas en estados "vestidos", surge una fuerte interacción dipolo-dipolo de largo alcance, que puede ser tanto atractiva como repulsiva. Esto último depende, entre otras cosas, de qué estados son "vestidos" por el campo.

Para implementar este principio, los autores prepararon preliminarmente dos moléculas de CaF, cada una atrapada en su propia trampa de pinzas ópticas, aplicando un campo magnético de 27 gauss. Después de eso, los físicos los juntaron durante algún tiempo en presencia de un campo de microondas, los llevaron en diferentes direcciones y, utilizando el método de imágenes lambda, observaron si se desmoronaban o no. Por lo tanto, los científicos pudieron trazar la proporción de moléculas "supervivientes" según el tiempo de interacción. Al cambiar la configuración de los estados "vestidos", los autores pudieron influir en este número comparándolo con el número de moléculas "desnudas" que no fueron expuestas a las microondas.

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Cuero artificial para emulación táctil. 15.04.2024

En un mundo tecnológico moderno donde la distancia se está volviendo cada vez más común, mantener la conexión y la sensación de cercanía es importante. Los recientes avances en piel artificial realizados por científicos alemanes de la Universidad del Sarre representan una nueva era en las interacciones virtuales. Investigadores alemanes de la Universidad del Sarre han desarrollado películas ultrafinas que pueden transmitir la sensación del tacto a distancia. Esta tecnología de punta brinda nuevas oportunidades de comunicación virtual, especialmente para quienes se encuentran lejos de sus seres queridos. Las películas ultrafinas desarrolladas por los investigadores, de sólo 50 micrómetros de espesor, pueden integrarse en textiles y usarse como una segunda piel. Estas películas actúan como sensores que reconocen señales táctiles de mamá o papá, y como actuadores que transmiten estos movimientos al bebé. El toque de los padres sobre la tela activa sensores que reaccionan a la presión y deforman la película ultrafina. Este ... >>

Arena para gatos Petgugu Global 15.04.2024

Cuidar a las mascotas a menudo puede ser un desafío, especialmente cuando se trata de mantener limpia la casa. Se ha presentado una nueva e interesante solución de la startup Petgugu Global, que facilitará la vida a los dueños de gatos y les ayudará a mantener su hogar perfectamente limpio y ordenado. La startup Petgugu Global ha presentado un inodoro para gatos único que puede eliminar las heces automáticamente, manteniendo su hogar limpio y fresco. Este innovador dispositivo está equipado con varios sensores inteligentes que monitorean la actividad del baño de su mascota y se activan para limpiar automáticamente después de su uso. El dispositivo se conecta al sistema de alcantarillado y garantiza una eliminación eficiente de los residuos sin necesidad de intervención del propietario. Además, el inodoro tiene una gran capacidad de almacenamiento, lo que lo hace ideal para hogares con varios gatos. El arenero para gatos Petgugu está diseñado para usarse con arena soluble en agua y ofrece una gama de arena adicional ... >>

El atractivo de los hombres cariñosos. 14.04.2024

El estereotipo de que las mujeres prefieren a los "chicos malos" está muy extendido desde hace mucho tiempo. Sin embargo, una investigación reciente realizada por científicos británicos de la Universidad de Monash ofrece una nueva perspectiva sobre este tema. Observaron cómo respondieron las mujeres a la responsabilidad emocional y la voluntad de los hombres de ayudar a los demás. Los hallazgos del estudio podrían cambiar nuestra comprensión de lo que hace que los hombres sean atractivos para las mujeres. Un estudio realizado por científicos de la Universidad de Monash arroja nuevos hallazgos sobre el atractivo de los hombres para las mujeres. En el experimento, a las mujeres se les mostraron fotografías de hombres con breves historias sobre su comportamiento en diversas situaciones, incluida su reacción ante un encuentro con un vagabundo. Algunos de los hombres ignoraron al vagabundo, mientras que otros lo ayudaron, como comprarle comida. Un estudio encontró que los hombres que mostraban empatía y amabilidad eran más atractivos para las mujeres en comparación con los hombres que mostraban empatía y amabilidad. ... >>

Casco electrónico para camioneros. 14.04.2024

La seguridad vial, especialmente para los conductores de equipos pesados de construcción, es una prioridad absoluta para ingenieros y científicos. En vista de esto, el Instituto Fraunhofer alemán para la resistencia estructural y la confiabilidad del sistema ha presentado un nuevo producto: un casco electrónico diseñado para proteger a los conductores de lesiones graves al conducir vehículos de construcción. Un nuevo casco electrónico desarrollado por un equipo de ingenieros del Instituto Fraunhofer abre nuevas perspectivas para la seguridad de los conductores de camiones y equipos de construcción. El dispositivo es capaz de controlar el nivel de sacudidas en el habitáculo del vehículo y advertir al conductor de un posible peligro. La base del funcionamiento del casco es un sensor piezoeléctrico incorporado que genera electricidad durante la deformación física. Este mecanismo permite que el dispositivo responda a intensas vibraciones típicas de los equipos de construcción. Cuando el nivel de deformación excede los valores seguros, se activa un sistema de alarma en el casco, ... >>

Antivitaminas en lugar de antibióticos. 13.04.2024

El problema de la resistencia bacteriana a los antibióticos es cada vez más grave y supone una amenaza para el tratamiento eficaz de las infecciones. Ante esto, los investigadores están buscando nuevas formas de combatir las superbacterias. Una de las direcciones prometedoras es el uso de antivitaminas que pueden tener un efecto antibacteriano. Las antivitaminas, aunque se conocen como lo opuesto a las vitaminas, han demostrado ser una herramienta prometedora en la lucha contra la resistencia bacteriana a los antibióticos. Un estudio realizado por científicos de la Universidad de Göttingen en Alemania confirmó su potencial para crear nuevos fármacos para combatir infecciones peligrosas. Con el aumento de superbacterias resistentes a los antibióticos, es necesario encontrar tratamientos alternativos. Las antivitaminas son moléculas similares a las vitaminas, pero capaces de inhibir la actividad bacteriana sin dañar el cuerpo humano. Por el momento, la ciencia sólo conoce tres antivitaminas: la rosa ... >>

Noticias aleatorias del Archivo

Sobre los planetas de una estrella dirá su fotosfera. 05.03.2012

Un grupo internacional de científicos llegó a la conclusión de que el estudio de la composición de la fotosfera de una estrella nos permite saber cómo se formaron sus planetas y qué condiciones ambientales se desarrollaron en ellos.

El nuevo estudio es importante para modelar la formación de planetas, así como para determinar la composición de sus atmósferas y condiciones climáticas. Los estudios teóricos muestran que C/O (carbono/oxígeno) y Mg/Si (magnesio/silicio) son las proporciones más importantes de elementos químicos para determinar la mineralogía de los planetas terrestres. La relación C/O controla la distribución del silicio entre carburos y óxidos, mientras que Mg/Si da información sobre los silicatos.

En 2010, los científicos realizaron simulaciones de formación de planetas que tomaron como entrada la composición química de la nube protoplanetaria. Se ha encontrado que los planetas terrestres pueden tener composiciones químicas muy diferentes y ser muy diferentes a la Tierra. Luego, los científicos realizaron el primer estudio detallado de la abundancia de C, O, Mg y Si en 61 estrellas con planetas descubiertos y en 270 estrellas donde no se encontraron planetas (utilizando datos HARPS GTO). Como resultado, resultó que las proporciones de los elementos difieren de las proporciones que observamos en el Sol. Así, existe una gran variedad de sistemas planetarios que son muy diferentes a nuestro sistema solar.

Muchas estrellas tienen una relación Mg/Si de menos de 1, por lo que sus planetas tienen una gran cantidad de silicio, que forma compuestos como MgSiO3 (silicato de magnesio). Esto puede tener implicaciones importantes para procesos planetarios como la tectónica de placas, la composición atmosférica y el vulcanismo, es decir, finalmente influir en la posibilidad del origen de la vida.
Por lo tanto, puede haber miles de millones de planetas terrestres en el Universo, pero la gran mayoría de ellos pueden tener características internas y atmosféricas completamente diferentes que nosotros en la Tierra apenas podemos imaginar.

Como ejemplo, los investigadores citan el sistema planetario 55Cnc, donde es posible con un alto grado de probabilidad predecir una disminución en la cantidad de aluminio y calcio a medida que los planetas se alejan de la estrella central. Por otro lado, los planetas terrestres interiores (dentro de 0,5 AU de la estrella) contienen cantidades significativas de elementos refractarios como el aluminio y el calcio (alrededor del 47% de la masa planetaria).

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