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Plasma con mecanismo de enfriamiento ultrarrápido

18.02.2021

Los investigadores de Advanced Imaging of Matter han logrado un gran avance al crear un tipo de plasma completamente nuevo mediante la combinación de tecnología de punta que utiliza pulsos de láser ultracortos y gases atómicos ultrafríos. Informaron sobre un nuevo mecanismo para el enfriamiento de electrones en dicho plasma.

La materia existe en cuatro estados: sólido, gaseoso, líquido y plasma, siendo el plasma el estado más común en el universo visible. Está formado por partículas cargadas libres, como iones y electrones. El plasma puede existir en una amplia gama de temperaturas y densidades: desde el núcleo del Sol hasta los rayos o las llamas. El desafío para comprender la dinámica del plasma es identificar primero los mecanismos universales y luego compararlos con un experimento de laboratorio controlado.

En el Centro de Tecnología Cuántica Óptica de la Universidad de Hamburgo, los investigadores enfrían y atrapan átomos con luz láser. Utilizan el intenso campo de luz de un pulso láser ultracorto para separar átomos en electrones e iones en 200 femtosegundos. Un femtosegundo es una millonésima de una milmillonésima de segundo. Debido a la temperatura inicial extremadamente baja de los átomos, los iones tienen una temperatura inferior a 40 milikelvins, que está solo ligeramente por encima de la temperatura más baja posible en el universo: 273 °C. Por el contrario, los electrones inicialmente están muy calientes con una temperatura de 4977°C, cercana a las temperaturas en la superficie del Sol.

Los electrones calientes, generados directamente por el pulso láser ultracorto, comienzan a escapar y dejan una región cargada positivamente que captura algunos de los electrones en el plasma ultrafrío. Tal estado del plasma nunca se había observado antes. Los investigadores observaron que los electrones atrapados en el plasma se enfrían en escalas de tiempo ultrarrápidas y midieron la temperatura final. Además, notaron que el plasma es estable durante varios cientos de nanosegundos, que es un tiempo muy largo para este tipo de sistemas.

Dicho plasma ultrafrío sirve como referencia para modelos teóricos y puede arrojar luz sobre las condiciones extremas presentes en la fusión por confinamiento inercial o en objetos astronómicos como las enanas blancas. Además, los electrones ultrafríos obtenidos son interesantes en sí mismos como una fuente brillante para la visualización de muestras biológicas.

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Energía del espacio para Starship 08.05.2024

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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, ... >>

Principal factor de riesgo para la adicción al juego 07.05.2024

Los juegos de ordenador se están convirtiendo en una forma de entretenimiento cada vez más popular entre los adolescentes, pero el riesgo asociado de adicción a los juegos sigue siendo un problema importante. Científicos estadounidenses realizaron un estudio para determinar los principales factores que contribuyen a esta adicción y ofrecer recomendaciones para su prevención. A lo largo de seis años, se siguió a 385 adolescentes para descubrir qué factores podían predisponerlos a la adicción al juego. Los resultados mostraron que el 90% de los participantes del estudio no corrían riesgo de adicción, mientras que el 10% se convertía en adictos al juego. Resultó que el factor clave en la aparición de la adicción al juego es un bajo nivel de comportamiento prosocial. Los adolescentes con un bajo nivel de conducta prosocial no muestran interés en la ayuda y el apoyo de los demás, lo que puede provocar una pérdida de contacto con el mundo real y una dependencia cada vez más profunda de la realidad virtual que ofrecen los juegos de ordenador. A partir de estos resultados, los científicos ... >>

El ruido del tráfico retrasa el crecimiento de los polluelos 06.05.2024

Los sonidos que nos rodean en las ciudades modernas son cada vez más penetrantes. Sin embargo, pocas personas piensan en cómo este ruido afecta al mundo animal, especialmente a criaturas tan delicadas como los polluelos que aún no han salido del cascarón. Investigaciones recientes están arrojando luz sobre esta cuestión, indicando graves consecuencias para su desarrollo y supervivencia. Los científicos han descubierto que la exposición de los polluelos de cebra al ruido del tráfico puede causar graves alteraciones en su desarrollo. Los experimentos han demostrado que la contaminación acústica puede retrasar significativamente su eclosión, y los polluelos que emergen enfrentan una serie de problemas que promueven la salud. Los investigadores también descubrieron que los efectos negativos de la contaminación acústica se extienden a las aves adultas. Las menores posibilidades de reproducción y la disminución de la fertilidad indican los efectos a largo plazo que el ruido del tráfico tiene en la vida silvestre. Los resultados del estudio resaltan la necesidad ... >>

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Reducir los efectos negativos de la televisión en el cerebro 15.01.2024

El neurólogo del Hospital Metodista de Houston, Randall Wright, compartió técnicas para reducir los efectos negativos de la televisión en el cerebro. El médico enfatiza que el cerebro reacciona activamente al medio ambiente y estar sentado durante mucho tiempo frente al televisor puede crear condiciones desfavorables para su funcionamiento. Se ofrecen recomendaciones prácticas para reducir las consecuencias negativas, incluido caminar antes de ver la película y gestionar el tiempo.

Wright compara el placer de ver televisión con el juego y señala que puede provocar cambios negativos. Ofrece técnicas de gestión del tiempo, como configurar una alarma, para no perder el sentido de la realidad mientras miras. Investigaciones recientes también destacan que el ejercicio promueve la neurogénesis: la formación de nuevas células y conexiones en el cerebro.

Según estudios recientes, la exposición prolongada a la televisión durante más de 6 horas puede provocar depresión debido a la limitada comunicación con los demás. Mantener el equilibrio es importante. Los hombres suelen ver partidos de fútbol con amigos mientras comen snacks poco saludables. La recomendación es tomar decisiones saludables que incluyan frutas, verduras, hummus y soja.

El científico pide un equilibrio entre el tiempo frente a la pantalla y la actividad física, destacando que ver televisión en exceso sin actividad social puede provocar depresión. Wright aconseja tomar decisiones saludables mediante la actividad física y una nutrición adecuada, especialmente cuando se da un atracón con amigos.

Los métodos que sugiere Randall Wright pueden ayudar a reducir los efectos nocivos de la televisión en el cerebro, enfatizando la importancia de cuidar el sistema nervioso para el bienestar general.

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