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Levitación placas nanocartón Vargatín
Con
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Juan Carlos Gil describe un experimento realizado por el grupo de Vargatín hace seis años, en el cual lograron hacer levitar pequeñas placas de nanocartón.
…más las partículas con más ímpetu hacia donde están más quietitas. Aquí el efecto es al revés, donde está frío se acumulan más partículas porque están más densas y por tanto en el otro sitio que está menos denso el flujo va al revés. Es un efecto muy curioso. Bueno, pues estos señores del grupo de Vargatín, en el año 20, hace 6 años, consiguieron hacer levitar, construyeron y consiguieron hacer levitar estas plaquitas de nanocartón que llaman ellos, de un centímetro cuadrado, un centímetro cuadrado, pues eso, media uña de meñique, y con ello levantar cargas de 0,3 miligramos. En fin, poca cosa. Pero, pero bueno, pero levantaron cargas; la pega, pues que necesitaron intensidades de luz de un vatio por centímetro cuadrado, ¿vale? Que es 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…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil continúa explicando los mecanismos fundamentales para lograr la levitación, tras mencionar la flotabilidad como un ejemplo con globos y dirigibles.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #14 · Palabras #17levitación helices aviones helicópterosexpulsión masa cohetes levitaciónlevitacion acústica ondas sonoraspinzas acústicas laboratorio objetos pequeños…pregunta que hay que hacerse es de dónde sacamos la fuerza hacia arriba. Está claro y hay tres formas fundamentales: se puede conseguir por flotabilidad, lo que hacen globos y dirigibles, siendo más ligero que el aire entonces el aire te empuja para arriba. Puedes conseguirla acelerando tú el aire hacia abajo con hélices, rotores o motores como hacen todos los aviones y los helicópteros. O se puede expulsar masa que tú lleves contigo y la eches para abajo como hacen los cohetes. Esos son los tres mecanismos fundamentales; luego hay un par de ellos un poquito más exóticos como la levitación acústica con ondas sonoras. Es posible generar una presión que haga que el aire sostenga objetos muy pequeñitos, y se utiliza en pinzas acústicas en el laboratorio para atrapar y mover cositas muy ligeras. Y muy pequeñas sin tocarlas. Hay unos vídeos por ahí que están genial y hay un efecto que se llama efecto electrohidrodinámico, que es menos conocido; a veces se le llama viento iónico, que consiste en generar un campo eléctrico muy intenso que ionice el…
Juan Carlos Gil describe el desarrollo de una estructura ultraligera llamada nanocartón, fabricada con óxido de aluminio y recubierta de nanotubos de carbono.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #6 · Palabras #6radiómetro de crookes fuerza débiligor vargatin universidad pensilvania 2020objetos ligeros radiómetro crookesnanocartón óxido de aluminiorecubrimiento nanotubos carbonodensidad nanocartón un gramo metro cuadradoradiómetro hace más de 100 años…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 tal Igor Vargatin de la Universidad de Pensilvania en 2020. Pues hace nada ha pasado más de 100 años del radiómetro. Fabricaron lo que llamaron un nanocartón, una estructura hueca de óxido de aluminio formada por dos láminas unidas por canales internos, agujeros pero formando un canal; y además recubrieron con nanotubos de carbono que absorbe muy bien la luz, como sabemos, el Bantablack y demás, la cara inferior. La densidad del chisme, la densidad por unidad de área del chisme era de un gramo por metro cuadrado: una plancha de un metro cuadrado pesaría solo un gramo. Estamos hablando de una cosa realmente muy ligera. Vale, y el empujón que pensamos extra que necesitamos, pues esto lo aportaron los canales, a través de otro efecto supercurioso. Fijaos, a baja presión estamos hablando de que el recorrido libre medio de las palertículas es comparable a los tamaños…
Juan Carlos Gil describe un experimento realizado por el grupo de Vargatín hace seis años, en el cual lograron hacer levitar pequeñas placas de nanocartón.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1levitación placas nanocartón vargatíncargas de 0 3 miligramos levitadasplaquitas nanocartón centímetro cuadradonanocartón levitación experimento vargatínintensidad luz un vatio centímetro cuadradoláser demostración principio poco práctica…más las partículas con más ímpetu hacia donde están más quietitas. Aquí el efecto es al revés, donde está frío se acumulan más partículas porque están más densas y por tanto en el otro sitio que está menos denso el flujo va al revés. Es un efecto muy curioso. Bueno, pues estos señores del grupo de Vargatín, en el año 20, hace 6 años, consiguieron hacer levitar, construyeron y consiguieron hacer levitar estas plaquitas de nanocartón que llaman ellos, de un centímetro cuadrado, un centímetro cuadrado, pues eso, media uña de meñique, y con ello levantar cargas de 0,3 miligramos. En fin, poca cosa. Pero, pero bueno, pero levantaron cargas; la pega, pues que necesitaron intensidades de luz de un vatio por centímetro cuadrado, ¿vale? Que es 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…
Juan Carlos Gil describe cómo se fabrican cuadrados de un centímetro de lado para experimentos con estructuras tipo sándwich, utilizando materiales similares a los empleados por Vargatín en sus nanocartones.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #3 · Palabras #4cuadrados centímetro lado bargatínnanocartones vargatín óxido aluminiomembranas perforadas 100 nanómetros ancholigamentos material ruptura tecnémicaabsorción luz nanotubos carbonocapas cromo absorción estructuras sándwichdensidad material afectada por cromoplaquitas centímetro cuadrado cometas hilillo…Que tienen el modelo súper trillado, fabrican prototipos; que es lo que al final va a volar, porque las ecuaciones se quedan en el papel. Hacen cuadrados, en este caso, de un centímetro de lado, parecidos a los de Bargatín, con dos membranas perforadas de óxido de aluminio de nuevo el mismo material que usaba Vargatin para sus nanocartones, pero ultra finas, 100 nanómetros de ancho, o sea, pocos átomos, unas decenitas de átomos de ancho, separadas por 125 micrómetros y unidas por estos ligamentos del mismo material y usan dos retículas, Una más densa, cerca de los bordes de los cuadraditos y otra menos para el interior, para la ruptura tecnémica que os comentaban antes Para aportar una diferencialidad en cuanto a la absorción de la luz, que antes utilizaban nanotubos de carbono Bueno, pues este Equipo cuenta con cromo, una pequeñísima capa de cromo en la parte inferior de las plaquitas que absorben luz y se calientan, por tanto, más que la capa superior. Resultado de toda estructura, misma densidad por unidad de área que la anterior, un gramo por metro cuadrado. Atan estas pequeñas plaquitas de un centímetro cuadrado como si fuesen cometas con un hilillo a unos sensores de fuerza, una microbalanza de muy alta sensibilidad y miden la fuerza de sustentación en función de la presión de aire y la luz incidente y observan el comportamiento esperado con el modelo. aparece un máximo de empuje a presiones intermedias. Pero para asegurarse más en la fiabilidad del modelo hacen una cosa muy ingeniosa: y es repetir los experimentos con tres gases de muy distinta masa molecular, helio, nitrógeno y dióxido de carbón, porque…
Juan Carlos Gil describe un resultado significativo que ha permitido publicar el estudio en Nature: la demostración de levitación fotoforética a una presión de aire de 27 pascales con una iluminación de 750 vatios por metro cuadrado.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #11 · Palabras #13levitación fotoforética en naturepresión aire 27 pascales gililuminación 750 vatios metro cuadrado…nitrógeno y dióxido de carbón, porque eso es un parámetro, eso es un efecto en la sustentación y efectivamente las curvas cambian perfectamente; se puede observar en el artículo como predice el modelo, lo cual confirma que la física está bien capturada. Bueno, y aquí el resultado que hace que esto sea un paper en Nature. Demuestran efectivamente la levitación fotofoerética a una presión de aire de unos 27 pascales con una iluminación de 750 vatios por metro cuadrado, que es aproximadamente la mitad de la luz solar, lo que es un avance cualitativo notable respecto De demostraciones y prototipos anteriores que, como os comentaban, necesitaban varias veces la intensidad del Sol. Y quizá este sea un momento para parar. Héctor, me queda un poquito, pero pueden darme cinco minutos o como quieras. Pues seguro que son los…
Juan Carlos Gil continúa explicando un modelo para la levitación de plaquitas utilizando luz solar, mencionando un experimento con discos circulares de 6 centímetros y una posible carga útil de 10 miligramos.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #4 · Palabras #3levitación plaquitas luz solarpublicación nature levitación plaquitasmodelo cuidadoso luminancia solaraplicaciones aprovechamiento sol únicodiscos circulares diámetro 6 centímetroscarga útil hasta 10 miligramosnanocartones vargatín suben 0 3 miligramosnanocartones de vargatínsistema levitación luz solarsensores antena microelectrónicaenjambres dispositivos miniaturizadosempuje platillo volante constante…un proceso físico muy interesante que es una de las formas de volar, aunque todavía aquí estamos hablando de cositas muy pequeñitas pero bueno, si les interesa el tema les recomiendo el resumen que nos hizo de este artículo Juan Carlos en la cara A y bueno, pues si quiere Juan Carlos, pues retomarlo y darle los últimos remates al tema. Sí, acababa la cara con el punto álgido, porque ya se ha publicado en Nature, porque efectivamente han conseguido hacer levitar con este chisme optimizado, con el modelo tan cuidadoso, pues unas pequeñas plaquitas, pero con solo media luminancia solar, lo cual abre el paso a aplicaciones, porque no tenemos más que un sol, no estamos en Tatooine, entonces tenemos que aprovechar el que tenemos. Entonces una vez validado el modelo que os comentaba, pues se meten... Entonces empiezan con un modelo que ellos llaman realista, con unos discos circulares de 6 centímetros de diámetro, y hacen los números y les sale que podría aguantar hasta una carga útil: se podría hacer levitar algo útil para nosotros de hasta 10 miligramos. Recuerdo que los nanocartones de Vargatín subían 0,3 miligramos con 10 soles, o sea que bueno, el cambio ha sido muchísimo. A ver, que 10 miligramos suena a nada, pero el estado actual de la miniaturización permitiría incorporar ciertos sensores, una pequeña antena y microelectrónica suficiente como para poder transmitir las posibles medidas de su sistema. Que es poco, pero se puede usar en plan enjambres de dispositivos. Luego exploran un diseño mayor, ellos lo llaman conceptual, con decenas de centímetros, hasta 160 centímetros de diámetro; exploran y ven que mientras se mantenga este régimen óptimo de presión adecuada, pues el empuje por unidad de área efectiva del platillo volante, pues se mantiene aproximadamente constante, lo que permitiría subir cargas mayores de hasta cientos de miligramos aventuran. Y luego más allá se ponen con cuestiones que a mí me han parecido muy interesantes porque abordan cosas. Prácticas del vuelo, como el control del movimiento horizontal de los discos y cómo gestionar la estabilidad para que estas pequeñas, iba a decir cajas de cerillas, todavía más pequeñas, pues no vuelquen por efecto del viento. No se ponen a discutir un…
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 #8 · Palabras #15fuerza radiométrica y transpiración térmicadispositivo nanofabricado levitación luz solarcondiciones vuelo dispositivo radiométrico…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…
Héctor Socas reflexiona sobre el significado de la palabra 'levitar' y su asociación con prendas de vestir como sotanas o chaquetas largas, haciendo una comparación humorística con los personajes Mortadelo y Filemón.
Habla: Héctor SocasPalabras #5levitar versus levita sartorialchaqueta larga mortadelos levitacióndefinición levitar real academialevitación física y prenda masculinagrado eclesiástico inferior sacerdoterelación levantar caso inesperada…no sé, yo sí lo veo posible. A ver, yo no veo posible mantener a los discos de un centímetro perfectamente horizontales con la cara oscura para abajo, o sea, le miras mal y se te da la vuelta ya, entonces es realmente complicado, pero subir cositas, sí. Y luego me hace gracia la palabra esta, levitar, porque siempre me he dicho: o sea, la levita no es lo que lleva a los curas, no es la prenda de... Debe haber alguna raíz común entre esas dos palabras, pero no sé, el verbo levitar y el sustantivo de levita, pero no sé, cuando se dice que algo levita me lo imagino ahí como una sotana puesta. No es una sotana, ¿no? Es una prenda así, oscura, pero... Sí, es más como una chaqueta larga, ¿no? Una chaqueta larga, ¿no? Algo así como lo de mortadelos. Es que de ahí me suena, acabo de caer, de los mortadelos, ¿no? Mortadelo y a una levita, ¿no? Eso es. Bueno, pues no sé, alguna relación habrá. Venga, vamos entonces con el siguiente tema. Antes de ello, antes lo acabo de comprobar, efectivamente la segunda entrada de la Real Academia de la Lengua para Levita es prenda masculina de etiqueta más larga y amplia que el frac y cuyos faldones llegan a cruzarse por delante. Pero en tu defensa, diré que la primera entrada en su segunda acepción es eclesiástico de grado inferior al sacerdote. Así que había ahí cierta relación inesperada. Y que parece ser que tiene que ver con levantar y bueno, podemos relacionarlo con levantar un caso, ¿no? Quizá. Con ligero Bueno, damos la bienvenida también a Gastón Giribet, que es doctor en Ciencias Físicas y profesor en la Universidad de Nueva York, como nos gusta decir, NYU. ¿Qué tal, Gastón? Hola, amigos, ¿cómo están? Espero que estén bien. Un placer. ¿Refriados algunos?…
Ignacio Crespo expresa su fascinación por el concepto de 'levitación' y busca su definición en la Real Academia Española (RAE), lamentando que no pueda continuar explorándolo más a fondo.
Habla: Ignacio CrespoPalabras #7definición levitación en la raelevitón partícula inexistente crespofascinación crespo por levitación…apunte, también por derechos animales y también para poder saber si un paciente en un estado vegetativo o de coma ¿Tiene conciencia o no? Y por lo tanto, ¿cómo tratarlo? Hay cuestiones éticas muy chulas. Y una cosa, antes de entrar en la conciencia, porque. Claro, me fascina este concepto de levita a medida que he ido buscando, y en la RAE hay... No, no puede parar; no puede parar. No puedo, me va a encantar. Hay una palabra relacionada que es levitón, que claro, siendo esto un programa de ciencia, ¿por qué no hablar del levitón, que no es una partícula, sino una levita más larga? Pero es una oportunidad perdida para haberle puesto nombre a una partícula. Claro, tenemos que inventar el gravitón. Oye, pues en vez de gravitón. Exacto, lo estaba pensando yo. No tiene una contraparte, algo que podáis ahí especular. Seguro, no sé, la antítesis del gravitón tiene que ser el gravitón. Mira, Gastón apruebe. A ver, es…