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Cámara SNSPD para la investigación de fotones

22.11.2023

Científicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU. han desarrollado una cámara equipada con un detector de nanocables de fotón único superconductor (SNSPD), capaz de procesar información con una resolución 400 veces mayor que sus homólogos actuales, sin perder otras características clave. Este importante avance podría conducir a cámaras SNSPD a gran escala capaces de capturar imágenes de fotones individuales en un amplio espectro electromagnético.

La cámara SNSPD presentada con nuevas tecnologías de lectura abre una nueva era en el campo de la detección de fotones, brindando la capacidad de procesar imágenes con una resolución sin precedentes. Un enfoque revolucionario para crear una cámara con una gran cantidad de píxeles podría conducir a cambios significativos en el campo de la fotónica y la óptica.

Las primeras cámaras SNSPD aparecieron hace dos décadas y provocaron una revolución en el campo de la óptica. Se trata de conjuntos de nanofilamentos enfriados hasta casi el cero absoluto. Cada filamento transporta corriente eléctrica por debajo de un punto crítico donde se pierde la superconductividad. Cuando un fotón choca con un nanofilamento, el calor que absorbe altera temporalmente la superconductividad. Esto permite que la cámara determine con precisión la ubicación de cada fotón.

Los SNSPD tienen un rendimiento excepcional: funcionan con cualquier longitud de onda de fotones hasta 29 nm y proporcionan una eficiencia de detección del 98 % a 1550 nm. A pesar de estas ventajas, el escalado de SNSPD se ha visto obstaculizado por la necesidad de hilos de lectura independientes para cada píxel, lo que limita su resolución a 1000 píxeles.

El equipo resolvió este problema detectando fotones utilizando líneas de lectura paralelas ubicadas en cada fila y columna. Este método, a diferencia de leer directamente la señal eléctrica, permitió a la cámara identificar dónde se absorbió el fotón. La cámara ensamblada es capaz de grabar 400 píxeles, 000 veces más que las capacidades de las contrapartes más modernas. Nuevas mejoras prometen logros aún mayores en este ámbito.

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Energía del espacio para Starship 08.05.2024

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Calentamiento de sal 08.12.2001

Ubicada en las afueras de Frankfurt am Main (Alemania), una gran planta de la empresa química "Hoechst" produce medicamentos, chaflanes, plásticos, aditivos alimentarios. También genera mucho calor residual.

Hasta hace poco, el aire caliente simplemente se lanzaba a la atmósfera, el agua caliente se enfriaba (que consumía mucha energía) y se vertía en la tubería principal. Ahora, el exceso de calor se transporta a la ciudad en termos y se utiliza para calentar un edificio administrativo con una superficie de 17 metros cuadrados, que emplea a unas 600 personas.

Los recipientes con aislamiento térmico contienen acetato de sodio, una sal que se derrite a 58 grados centígrados y acumula una gran cantidad de calor en el proceso. Al enfriarse, la sal fundida calienta el agua en el sistema de calefacción del edificio. Dependiendo del clima, se entregan cinco o seis contenedores por día, uno es suficiente para la noche. Los termos enfriados se llevan de regreso a la planta y nuevamente se "cargan" con calor. Se ahorran 400 mil litros de combustible líquido al año.

Y la Universidad de Nottingham (Inglaterra) propuso un sistema de refrigeración basado en el mismo principio. El calor del aire calentado se bombea a recipientes con sulfato de sodio sólido, se derrite y la temperatura en las habitaciones baja de 2 a 3 grados. Para un verano inglés relativamente fresco, esto es suficiente. Ahorro de energía en comparación con un acondicionador de aire convencional: 16 veces.

En diferentes países, desde hace mucho tiempo se fabrican almohadillas térmicas de bolsillo y paquetes de sal refrigerados, cargados con frío o calor en agua caliente o en un frigorífico.

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