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Detección de ondas de radio ultradébiles usando un láser

15.03.2014

Los físicos han desarrollado una técnica para convertir ondas de radio extremadamente débiles en pulsos de luz usando un láser, lo que podría ayudar a construir computadoras cuánticas o explorar el espacio profundo.

"Hemos creado un detector que no necesita refrigeración y que es capaz de operar a temperatura ambiente, de hecho, ignorando por completo el "ruido térmico". Lo único que puede, al menos en cierta medida, afectar la precisión de las mediciones es el ruido cuántico que se produce como resultado de fluctuaciones casi imperceptibles en la radiación láser", dijo Evgeny Polzik de la Universidad de Copenhague.

Yevgeny Polzik y sus colegas aprendieron a "atrapar" ondas de radio ultradébiles y convertirlas en señales de luz. Para ello, se utiliza una nanoantena especial a la que se conecta un "condensador" de vibraciones mecánicas de tres capas. Se compone de aluminio, placas de vidrio y la membrana de nitrato de silicio más delgada. El condensador está constantemente iluminado por un rayo láser que, reflejado en su superficie, "recoge" datos sobre las oscilaciones de la antena.

Durante los intentos anteriores de crear un dispositivo de este tipo, los científicos se han encontrado con tres problemas que no pudieron resolverse: el ruido cuántico del láser, el ruido térmico en la membrana y el ruido de la antena eléctrica. Los científicos los resolvieron colocando el condensador y la antena en una cámara sellada de la que se bombeaba el aire.

Como resultado, el ruido térmico se elimina por completo, mientras que los otros dos tipos de interferencia se reducen al mínimo debido a la alta homogeneidad del haz láser y las propiedades mecánicas de la membrana. Según los científicos, su dispositivo capta las ondas de radio con la misma precisión que solo los mejores detectores son capaces de alcanzar a temperaturas cercanas al cero absoluto.

Los físicos creen que su desarrollo tiene muchas opciones para su uso en medicina, astronomía y tecnología informática. Por ejemplo, estos detectores se pueden usar para buscar el eco de radio del Big Bang o para construir un sistema de comunicación entre computadoras cuánticas.

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Purificación de agua potable de drogas. 23.11.2021

Investigadores de la Universidad de Johannesburgo han desarrollado un método para monitorear las aguas residuales. Ayuda a detectar los medicamentos antirretrovirales que se prescriben para el VIH y el SIDA.

Las plantas de tratamiento de aguas residuales no pueden eliminar los productos farmacéuticos que ingresan a los ríos de las aguas residuales. A menudo, las personas tiran las tabletas por el inodoro, además, ingresan a las aguas residuales con la orina o las heces (una cierta cantidad de la droga no se absorbe, sino que se excreta por el cuerpo).

Un nuevo estudio ha encontrado una manera simple y rápida de detectar medicamentos antirretrovirales. El método implica la producción de un adsorbente ecológico, lo que lleva unos dos días. Se utiliza como absorbente un compuesto modificado con alginato de carbón activado. La estructura porosa, la gran área superficial y muchos grupos funcionales hacen que el adsorbente sea adecuado para la adsorción eficiente de los analitos objetivo.

Las muestras de agua se preconcentran antes del análisis. Se toman muestras de agua del río aguas arriba y aguas abajo de la planta de tratamiento de aguas residuales, que es el método más eficiente.

Se espera que dicho método de purificación permita la eliminación de microimpurezas tóxicas en el agua potable.

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