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Juan Carlos GilIgnacio CrespoFrancis VillatoroHéctor SocasLuisa AchaerandioGastón Giribetfuerza radiométrica y transpiración térmicadispositivo nanofabricado levitación luz solarcondiciones vuelo dispositivo radiométricobrecha observacional en la mesosferadatos in situ de forma sostenidaatmósferas finas como las de martedispositivos robustos para instrumentaciónschaffer cofundó empresa radiómetro cruxradiómetro crux herramienta atmósfera esquivaatmósferas de otro planeta radiómetro cruxJuan Carlos Gilradiómetro de CrookesAlbert EinsteinWilliam CrookesNatureUniversidad de HarvardBenjamin SchafferJohn Hyun KimJust BlasackDavid KeithMaxwellReynoldsEinsteinScientific AmericanSchafferCruxPolínMarteHéctor Socas
Condiciones vuelo dispositivo radiométrico
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Juan Carlos Gil resume la importancia de un artículo científico que describe cómo convertir fenómenos físicos como la fuerza radiométrica y la transpiración térmica en un dispositivo capaz de levitar.
…toda la gracia al invento o aquí ya está en el modo completamente especulativo. Los más pequeñitos dicen que podrían mantenerse explotando la radiación infrarroja, el calorcito que emana de la tierra de noche, lo cual estaría fenomenal. Bueno pues voy. Concluyendo, ¿por qué me ha parecido importante lo que cuenta este artículo? Pues primero porque convierte un par de fenómenos físicos oscuros, la fuerza radiométrica y la transpiración térmica, en un dispositivo real, físico, moderno, nanofabricado que es capaz de levitar tan solo con la luz del sol. Segundo, porque no se quedan en un, mira mamá, qué bonito esto que he descubierto, sino que discuten condiciones de vuelo, control horizontal, estabilidad, vuelo de noche. Y tercero, porque Si esto consiguiese escalar, pues podría resolver una brecha observacional que tenemos en la mesosfera, aportando datos in situ de forma sostenida, lo que sería fabuloso. Y cuarto, por lo que comentamos, abre la posibilidad para la exploración de atmósferas finas, pues como las de Marte. Dicho lo cual, queda obviamente lo más difícil posiblemente que es demostrarlo fuera del laboratorio. Demostrar cómo se fabrican dispositivos de estos robustos que puedan soportar esta instrumentación y obviamente validar las condiciones en condiciones reales, con su viento y sus turbulencias y no en un laboratorio, o sea que queda mucho. En una Pieza que he leído en Scientific American, Schaffer, el autor principal del artículo, dice que ha cofundado una empresa para explotar el invento. Así que tiene confianza y ya está pensando en vuelos de prueba. Sea como sea, me ha gustado mucho porque el salto conceptual está ahí, ¿no? Aquello que empezó como un juguete victoriano, el radiómetro de Crux, Polín, pues podría acabar siendo una herramienta útil para estudiar una de las regiones de nuestra atmósfera más esquivas o incluso soñando, pues atmósferas de otro planeta. Así que poca broma, señor Crux. Y hasta aquí lo que os quería contar. La verdad es que es fascinante y muy prometedor, a priori. Sí. Y yo quiero aprovechar para dar la bienvenida a Luisa Achaerandio, que se nos une a la tertulia. ¿Qué tal Luisa, cómo estás? Hola, buenas tardes por aquí desde Santa Cruz, pues nada, recuperándome del tercer o cuarto resfriado. Antes iba a decir que sonaba un…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil explica por qué el radiómetro de Crookes no funciona según una primera intuición basada en la presión de radiación, señalando que las caras blancas deberían alejarse de la fuente de luz.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #7radiómetro crookes y presión radiacióncara blanca radiómetro alejamiento fuenteefecto presión radiación inexistentebaja presión aire interacción luz…se pone a girar. Es un chisme que llamó mucho la atención de mentes de la talla de Maxwell, Reynolds, el del número de Reynolds y Einstein, porque durante años no se explicó el mecanismo nada bien. La primera intuición que tiene cualquiera es pensar en la Presión de radiación. Los fotones se están empujando, pero si fuese así, las caras blancas, que son las que reflejan más la luz, se alijarían de la fuente, se verían impelidas por los fotones y resulta que el radiómetro gira al revés. No hay efecto de presión de radiación. Además, si se hace el vacío en la ampolla, el radiómetro deja de girar. Y al contrario, si quitas la ampolla del todo y pruebas a presión atmosférica, tampoco funciona. Se necesita baja presión de aire, lo que sugiere algún tipo de interacción, algún equilibrio no trivial entre el gas enrarecido y la luz. Bueno, pues la explicación se la debemos, nada más y nada menos que Einstein, que en 1924 explicó cómo las moléculas del gas chocan con la paleta, con las paletas, intercambian energía con ellas y salen reemitidas con una velocidad que depende de la…
Juan Carlos Gil explica el funcionamiento del radiómetro de Crookes, un dispositivo que gira debido a una fuerza neta causada por las diferencias de temperatura en sus palas.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #3radiómetro de crookes y torquefuerza radiométrica según gilfotofóresis efecto griego…han chocado con la cara fría, la clara Ese cambio de velocidad implica un cambio de momento y por conservación la paleta recibe un impulso en sentido contrario Como el impulso es mayor en la cara caliente oscura que en la fría clara, aparece una fuerza neta, Un torque, por tanto, que hace que el chisme gire y efectivamente en el sentido de tal forma que las caras oscuras, las más calientes, son las que se alejan de la fuente de la luz. Pues a este efecto se le llama fuerza radiométrica y al efecto más general, fotofóresis, del griego, transportado por la luz. ¿Y por qué esto solo funciona cuando el gas está enrarecido? Pues porque si hay demasiado gas, más presión, las moléculas chocan muchas veces entre ellas, de tal forma que su diferencia sutil de energía al rebotar, pues se redistribuye enseguida, se relaja y no…
Juan Carlos Gil explica la necesidad de gas poco denso para el funcionamiento del radiómetro de Crookes, indicando que es crucial para que las paletas choquen más con las partículas de gas que entre sí, generando una fuerza radiométrica.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #5radiómetro de crookes necesita gas densorecorrido medio libre paletas radiómetrofuerza radiométrica choque partículas gas…veces entre ellas, de tal forma que su diferencia sutil de energía al rebotar, pues se redistribuye enseguida, se relaja y no hay efecto neto Al contrario, si no hay gas, pues claro, no hay choques, no hay colesiones y no hay efecto fotoforetico ni nada. Eso explica que se necesite gas, pero poco denso. Solo cuando el recorrido medio libre de las partículas de alguna forma es congruente con el tamaño de las paletas y por tanto chocan más con las paletas en promedio que entre sí, pues aparece esta fuerza radiométrica. Bueno, pues eso fue hace más de un siglo y desde entonces, pues fue una mera curiosidad, un juguete, ¿por qué? Porque la fuerza es realmente muy, muy débil. Para que fuese útil necesitaríamos dos cosas: primero, objetos extremadamente ligeros y segundo, aún así necesitamos darle un poquito de alegría, hacer un pequeño empujón adicional y esto lo exploró un grupo de un…
Juan Carlos Gil introduce un artículo publicado en Nature sobre el vuelo fotoforetico de estructuras perforadas, destacando a los autores y su pregunta central.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #4vuelo fotoforetico estructuras perforadasartículo nature schaffer kim blasack keithdispositivo levitación luz solar harvard…diez veces superior a la intensidad solar media. Vamos, que le tenían que meter ahí un pedazo láser para que la cosa levitase, así que fue una demostración de principio muy chula, pero poco práctica, digamos. Bueno, pues es en este contexto en el que aparece. El artículo del que os quería hablar, que se titula Vuelo fotoforetico de estructuras perforadas en condiciones cercanas al espacio, que fue publicado en agosto del año pasado en Nature. Los autores son Benjamin Schaffer, John Hyun Kim, Just Blasack y David Keith, todos de la Universidad de Harvard. Y la pregunta que se plantearon fue: ¿es posible diseñar un dispositivo macroscópico que pueda levitar con luz solar? Lo primero que hicieron fue desarrollar un modelo muy cuidadoso, muy completo, híbrido analítico numérico, porque la cosa es complicada, de la fuerza total de sustentación debida a los dos efectos que he comentado antes, fuerza radiométrica y transpiración…
Juan Carlos Gil describe el modelo detallado desarrollado por Benjamin Schaffer y sus colegas para analizar las condiciones de vuelo de una estructura tipo sándwich.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #9 · Palabras #2análisis parámetros condiciones vuelorigidez estructural ligamentos distribuciónpresión aire e irradianza luz…las dos membranitas; bueno, pues unos pequeños ligamentos del mismo material en el interior, unos pequeños hilillos que conectan una placa con la otra. No hay canales, por tanto, simplemente agujeros en las placas y estos puentes para sujetar la estructura. Con este modelo muy cuidadoso lo que hacen es un análisis detallado de los distintos parámetros para ver las posibles condiciones de vuelo. Me refiero a tamaño del dispositivo, separación entera de membranas, la densidad y tamaño de las perforaciones y la distribución de estos ligamentos que dan Rigidez Estructural, todo ello en función de la presión de aire y de la irradianza de luz, ¿vale? Y obtienen dos conclusiones relevantes: primero, que para escalas centimétricas, que son las que, bueno, creemos que nos interesan, el empuje máximo hay efectivamente un máximo, y el empuje máximo aparece entre 1 y 100 pascales. Recuerdo que la presión…
Juan Carlos Gil continúa hablando sobre las posibles aplicaciones futuras de los discos levitantes, mencionando la exploración de la atmósfera marciana como una posibilidad especulativa.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #20exploración atmósfera marcianadispositivos iluminación continua polos terrestresluminancia inferior atmósfera marciana…posiblemente para estudiar nubes y rayos de gran altitud, la caracterización de polvo de meteoros, dicen en el artículo, y aquí añado yo también ese polvo, contaminación proveniente de la reentrada de nuestros satélites, de la que he hablado alguna vez. E incluso, pues en un horizonte más especulativo, pues la exploración de la atmósfera marciana, ¿sí? Héctor, donde al menos la densidad de la atmósfera es congruente, aunque claro, la luminancia es muy inferior. Vale, pero hay otra pequeña pega, y es que dependemos del sol, así que ¿qué hacemos de noche? Sí, los autores discuten cómo cerca de los polos terrestres, a estas alturas grandes, hay zonas de iluminación continua, al menos durante semanas o hasta un mes, con lo cual se podrían mantener estos dispositivos en esas condiciones en otras. Latitudes, bueno pues si los discos son grandecitos por narices, necesitaríamos una fuente de luz externa como iluminación con láser desde tierra, lo que le quita en mi opinión toda la gracia al invento o aquí ya está en el modo completamente especulativo.…
Juan Carlos Gil resume la importancia de un artículo científico que describe cómo convertir fenómenos físicos como la fuerza radiométrica y la transpiración térmica en un dispositivo capaz de levitar.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1fuerza radiométrica y transpiración térmicadispositivo nanofabricado levitación luz solarcondiciones vuelo dispositivo radiométricobrecha observacional en la mesosferadatos in situ de forma sostenidaatmósferas finas como las de martedispositivos robustos para instrumentaciónschaffer cofundó empresa radiómetro cruxradiómetro crux herramienta atmósfera esquivaatmósferas de otro planeta radiómetro crux…toda la gracia al invento o aquí ya está en el modo completamente especulativo. Los más pequeñitos dicen que podrían mantenerse explotando la radiación infrarroja, el calorcito que emana de la tierra de noche, lo cual estaría fenomenal. Bueno pues voy. Concluyendo, ¿por qué me ha parecido importante lo que cuenta este artículo? Pues primero porque convierte un par de fenómenos físicos oscuros, la fuerza radiométrica y la transpiración térmica, en un dispositivo real, físico, moderno, nanofabricado que es capaz de levitar tan solo con la luz del sol. Segundo, porque no se quedan en un, mira mamá, qué bonito esto que he descubierto, sino que discuten condiciones de vuelo, control horizontal, estabilidad, vuelo de noche. Y tercero, porque Si esto consiguiese escalar, pues podría resolver una brecha observacional que tenemos en la mesosfera, aportando datos in situ de forma sostenida, lo que sería fabuloso. Y cuarto, por lo que comentamos, abre la posibilidad para la exploración de atmósferas finas, pues como las de Marte. Dicho lo cual, queda obviamente lo más difícil posiblemente que es demostrarlo fuera del laboratorio. Demostrar cómo se fabrican dispositivos de estos robustos que puedan soportar esta instrumentación y obviamente validar las condiciones en condiciones reales, con su viento y sus turbulencias y no en un laboratorio, o sea que queda mucho. En una Pieza que he leído en Scientific American, Schaffer, el autor principal del artículo, dice que ha cofundado una empresa para explotar el invento. Así que tiene confianza y ya está pensando en vuelos de prueba. Sea como sea, me ha gustado mucho porque el salto conceptual está ahí, ¿no? Aquello que empezó como un juguete victoriano, el radiómetro de Crux, Polín, pues podría acabar siendo una herramienta útil para estudiar una de las regiones de nuestra atmósfera más esquivas o incluso soñando, pues atmósferas de otro planeta. Así que poca broma, señor Crux. Y hasta aquí lo que os quería contar. La verdad es que es fascinante y muy prometedor, a priori. Sí. Y yo quiero aprovechar para dar la bienvenida a Luisa Achaerandio, que se nos une a la tertulia. ¿Qué tal Luisa, cómo estás? Hola, buenas tardes por aquí desde Santa Cruz, pues nada, recuperándome del tercer o cuarto resfriado. Antes iba a decir que sonaba un…