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Creó rejillas de difracción para el láser más potente del mundo

20.09.2022

Investigadores del Laboratorio Nacional de Livermore Lawrence (LLNL) y sus colegas diseñaron y construyeron nuevas rejillas de difracción para comprimir pulsos láser de alta energía en el sistema láser más poderoso del mundo. El nuevo diseño permitirá transmitir 10 PW de energía (1016 W) en un solo pulso. Esto es aproximadamente diez veces la capacidad total de la red eléctrica de EE. UU., que es necesaria para muchas áreas de la ciencia.

Cuatro rejillas de difracción HELD (redes de alta energía y baja dispersión) con dimensiones de 85? Se instalarán 70 cm cada uno en el sistema láser ELI-Beamlines L4-ATON en la República Checa. Tales rejillas HELD del tamaño de un metro podrían contribuir potencialmente a la creación de futuros sistemas láser ultrarrápidos con una potencia de 20 a 50 PW.

En un sistema láser, las rejillas de difracción se utilizan para expandir y luego comprimir pulsos de láser de banda ancha. El método de amplificación de pulso chirrido (CPA) fue propuesto en 1985 por los físicos Gerard Albert Mourou y Donna Strickland, por lo que recibieron el Premio Nobel de Física en 2018. Actualmente, el método CPA es el único para obtener un pulso láser del nivel de petavatio.

Gracias a las nuevas rejillas de difracción, la instalación L4-ATON podrá generar 1,5 kJ de energía en pulsos de una duración de 150 fs (femtosegundos, 10-15 s), lo que corresponderá a la transmisión de una potencia inédita de 10 PW a una tasa de repetición de un pulso por minuto. Lograr tales energías abrirá la puerta a investigaciones revolucionarias en áreas como plasma y física de alta densidad de energía, astrofísica, aceleración de partículas láser, diagnósticos médicos avanzados, tecnologías de procesamiento industrial y detección de materiales nucleares.

En comparación con las matrices NIF ARC modernas, las matrices HELD proporcionan una densidad de energía 3,4 veces mayor. Son lo suficientemente grandes, eficientes y fuertes para soportar la alta densidad de energía de los pulsos láser. El estiramiento en el tiempo y las rejillas de difracción de "disparo" de láser espectral reducen la carga de energía en el sistema óptico de amplificación, protegiéndolo de daños. Después de la amplificación, el pulso láser se comprime nuevamente y alcanza así las energías más altas sin dañar el canal óptico de amplificación.

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Se ha demostrado la existencia de una regla de entropía para el entrelazamiento cuántico 09.05.2024

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Mini aire acondicionado Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

El verano es una época de relajación y viajes, pero muchas veces el calor puede convertir esta época en un tormento insoportable. Conozca un nuevo producto de Sony: el mini aire acondicionado Reon Pocket 5, que promete hacer que el verano sea más cómodo para sus usuarios. Sony ha presentado un dispositivo único: el mini acondicionador Reon Pocket 5, que proporciona refrigeración corporal en los días calurosos. Con él, los usuarios pueden disfrutar de frescura en cualquier momento y en cualquier lugar simplemente usándolo alrededor del cuello. Este mini aire acondicionado está equipado con ajuste automático de modos de funcionamiento, así como sensores de temperatura y humedad. Gracias a tecnologías innovadoras, Reon Pocket 5 ajusta su funcionamiento en función de la actividad del usuario y las condiciones ambientales. Los usuarios pueden ajustar fácilmente la temperatura mediante una aplicación móvil dedicada conectada mediante Bluetooth. Además, para mayor comodidad, se encuentran disponibles camisetas y pantalones cortos especialmente diseñados, a los que se puede colocar un mini acondicionador. El dispositivo puede oh ... >>

Energía del espacio para Starship 08.05.2024

Producir energía solar en el espacio es cada vez más factible con la llegada de nuevas tecnologías y el desarrollo de programas espaciales. El director de la startup Virtus Solis compartió su visión de utilizar la nave espacial SpaceX para crear plantas de energía orbitales capaces de alimentar la Tierra. La startup Virtus Solis ha presentado un ambicioso proyecto para crear plantas de energía orbitales utilizando la nave Starship de SpaceX. Esta idea podría cambiar significativamente el campo de la producción de energía solar, haciéndola más accesible y barata. El núcleo del plan de la startup es reducir el coste de lanzar satélites al espacio utilizando Starship. Se espera que este avance tecnológico haga que la producción de energía solar en el espacio sea más competitiva con respecto a las fuentes de energía tradicionales. Virtual Solís planea construir grandes paneles fotovoltaicos en órbita, utilizando Starship para entregar el equipo necesario. Sin embargo, uno de los principales desafíos ... >>

Nuevo método para crear baterías potentes 08.05.2024

Con el desarrollo de la tecnología y el uso cada vez mayor de la electrónica, la cuestión de crear fuentes de energía eficientes y seguras se vuelve cada vez más urgente. Investigadores de la Universidad de Queensland han revelado un nuevo enfoque para crear baterías de zinc de alta potencia que podrían cambiar el panorama de la industria energética. Uno de los principales problemas de las baterías recargables tradicionales a base de agua era su bajo voltaje, que limitaba su uso en dispositivos modernos. Pero gracias a un nuevo método desarrollado por los científicos, este inconveniente se ha superado con éxito. Como parte de su investigación, los científicos recurrieron a un compuesto orgánico especial: el catecol. Resultó ser un componente importante que puede mejorar la estabilidad de la batería y aumentar su eficiencia. Este enfoque ha dado lugar a un aumento significativo del voltaje de las baterías de iones de zinc, haciéndolas más competitivas. Según los científicos, estas baterías tienen varias ventajas. tienen b ... >>

Contenido de alcohol de la cerveza caliente. 07.05.2024

La cerveza, como una de las bebidas alcohólicas más comunes, tiene su propio sabor único, que puede cambiar según la temperatura de consumo. Un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de científicos ha descubierto que la temperatura de la cerveza tiene un impacto significativo en la percepción del sabor alcohólico. El estudio, dirigido por el científico de materiales Lei Jiang, encontró que a diferentes temperaturas, las moléculas de etanol y agua forman diferentes tipos de agrupaciones, lo que afecta la percepción del sabor alcohólico. A bajas temperaturas, se forman más racimos piramidales, lo que reduce el sabor picante del "etanol" y hace que la bebida tenga un sabor menos alcohólico. Por el contrario, a medida que aumenta la temperatura, los racimos se vuelven más encadenados, lo que da como resultado un sabor alcohólico más pronunciado. Esto explica por qué el sabor de algunas bebidas alcohólicas, como el baijiu, puede cambiar en función de la temperatura. Los datos obtenidos abren nuevas perspectivas para los fabricantes de bebidas, ... >>

Noticias aleatorias del Archivo

Las neuronas evalúan el beneficio de un hábito 03.09.2015

Un hábito es una forma de comportamiento profundamente arraigada que funciona independientemente de nuestra conciencia: sin dudarlo, encontramos el camino a la cocina por la mañana y automáticamente entramos en el transporte o nos subimos al automóvil. Se cree que las acciones habituales ayudan a descargar el cerebro de la rutina, lo que le permite hacer algo más importante, más precisamente, no todo el cerebro, sino la corteza prefrontal, nuestro principal centro analítico responsable de las funciones cognitivas superiores. El hábito en sí entra en estructuras subcorticales llamadas ganglios basales. (Tenga en cuenta que ahora estamos hablando de rituales de comportamiento inofensivos y no de adicciones al alcohol, la nicotina, etc.)

El grupo de Ann Graybiel en el Instituto Tecnológico de Massachusetts ha estado investigando los mecanismos neuronales del hábito durante años. Hace algún tiempo pudieron demostrar que el esquema de acciones rutinarias se almacena no solo en las regiones subcorticales, sino también en la corteza prefrontal, y es precisamente gracias a la corteza que se pueden restaurar los rituales de comportamiento, incluso cuando parece que ya han sido completamente olvidados. En cuanto a su apariencia, aquí se pudo constatar que los automatismos en la conducta nacen en el llamado estriado, o striatum, que pertenece precisamente a los ganglios basales subcorticales. Además, esto va acompañado de cambios en los ritmos eléctricos: las ondas gamma que se producen durante el desarrollo de nueva información son sustituidas por ondas beta cuando el material se consolida.

Los experimentos con monos han demostrado que unas 1 neuronas estriatales participan activamente en la formación de hábitos. Los animales veían un patrón de puntos en la pantalla, y si había un punto especial resaltado, recibían una porción de delicioso jugo. Cuando el ojo se topó con el mismo punto (que fue programado por casualidad), su color cambió, lo que significaba que la golosina pronto aparecería. Con el tiempo, los ojos de los animales comenzaron a repetir la ruta habitual: los monos, por costumbre, realizaron la acción aprendida con la esperanza de que apareciera nuevamente una señal de golosina.

Al observar simultáneamente la actividad de las células nerviosas, los investigadores encontraron que la formación del comportamiento de rutina se acompaña de señales neuronales características, como si indicaran el comienzo y el final del programa grabado. Estaban especialmente interesados en la segunda y última señal. Al principio, aparecía en diferentes períodos de tiempo, pero luego se concentraba en el intervalo de 400 milisegundos que separaba la mirada en el punto de "recompensa" de la recompensa en sí. Con la consolidación gradual del hábito, es decir, con cada acción repetida, la actividad de las células nerviosas en la ventana de tiempo se hizo más y más fuerte.

Tal correlación sugería que la actividad neuronal final sirve para reforzar la acción repetitiva, que aquí tiene lugar el análisis final de si vale la pena asimilar o no un nuevo ritual conductual. De hecho, resultó que el diseño de la señal final dependía de condiciones tales como el tiempo dedicado a los puntos de observación y la calidad de la recompensa. Por ejemplo, cuanto menos tiempo se tardó en escanear la pantalla con el patrón con los ojos, más clara se formó la señal final y más fuerte fue. Además, algunas neuronas respondieron solo al tiempo dedicado a buscar el punto deseado, otras solo a la recompensa y otras tuvieron en cuenta ambos parámetros.

En otras palabras, todo hábito tiene un precio, y existe un sistema especial en el cerebro que compara los beneficios de reforzar un determinado patrón de comportamiento y los costos que requiere un nuevo ritual. Y el hábito se formará en el caso de que los beneficios del mismo cubran con creces el gasto de tiempo y esfuerzo. Por supuesto, la comparación no siempre es adecuada y, obviamente, muchos trastornos neuropsiquiátricos, que se caracterizan por un comportamiento obsesivo, se asocian precisamente con una evaluación incorrecta de los pros y los contras de algún tipo de acciones automáticas.

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