jueves, 29 de octubre de 2015

Este motor de plasma podría llevarnos a Marte con 100 millones de veces menos combustible


Físicos en Francia han descubierto la manera de optimizar un tipo avanzado de propulsor del cohete eléctrico que utiliza una corriente de plasma que viaja a 45,000 mph (72,420 kmh) para propulsar la nave, lo que les permite ejecutar en 100 millones de veces menos combustible que los cohetes químicos convencionales. Conocido como un propulsor Hall, estos motores han estado operando en el espacio desde 1971, y ahora se vuelan de forma rutinaria en los satélites de comunicación y las sondas espaciales para ajustar sus órbitas cuando sea necesario. Esto ya es impresionante, pero los científicos quieren utilizarlos para llevar a los seres humanos a Marte, excepto que hay un pequeño - gran problema: la esperanza de vida actual de un propulsor Hall es de alrededor de 10,000 horas de funcionamiento, y eso es muy poco para la mayoría de las misiones de exploración espacial, que requieren más de 50,000 horas. Los propulsores Hall funcionan igual que propulsores de iones regulares, con la explosión de una corriente de iones cargados de un ánodo a un cátodo (electrodos cargados positiva y negativamente), donde son neutralizados por un haz de electrones. Esto hace que las al dispararse en una dirección, y el cohete unido salga disparado en otra, impulsándolo hacia adelante. La diferencia con los propulsores Hall es en lugar de tener un cátodo físico, combinan un campo magnético y una nube de electrones atrapados para crear un cátodo completamente hueco o "virtual". Una pequeña cantidad del gas propulsor -normalmente xenón- se inyecta en el canal de la hélice para producir una corriente de iones cargada, y ya que estos iones son demasiado pesados para ser atrapados en el campo magnético del cátodo virtual, puede comprimir sin trabas a ser neutralizado. 

Esto crea una descarga de plasma de baja presión, que produce un empuje en la dirección opuesta a la del flujo de iones. Todo esto está muy bien y funciona muy bien, pero la parte de la hélice de Hall que contiene el ánodo, cátodo virtual, y la nube de electrones es lo que nos estaría deteniendo. Este contenedor, llamado la pared del canal de descarga, está siendo constantemente bombardeado con iones de alta energía, y esto lo lleva por tanto a que con el tiempo tendrá todo el motor que tener la pared reparada o reemplazada. Así que los científicos del Centro Nacional de Investigación Científica decidieron quitar la pared del canal de descarga totalmente. "Un enfoque eficaz para evitar la interacción entre el plasma y la pared del canal de descarga es mover las regiones de ionización y aceleración fuera de la cavidad, que es un diseño poco convencional llamado una Hélice Hall Sin pared", dijo el investigador principal, Julien Vaudolon, de Applied Physics Letters. 

Desafortunadamente, como Esther Inglis Arkell explica en Gizmodo, su primer prototipo fue un fracaso total. "El ánodo rojo debería estar alineado con la pared que emite xenón. En cambio, está en el campo magnético, lo que permite que los electrones se cuelen reduciendo su rendimiento ", señala. "El nuevo diseño hace que el pequeño cambio, permita al ánodo mantener despejado el campo. Esto parece funcionar." La investigación se ha publicado en Applied Physics Letters. Debido a que el motor consume mucho menos combustible que los cohetes químicos convencionales, libera espacio en la nave para enviar grandes cantidades de carga, o tal vez a más personas. Eso significa un claro potencial de larga duración para las misiones de espacio profundo, como las que vamos a necesitar para el transporte de seres humanos y los suministros regulares a Marte. No hay nada todavía sobre lo mucho que este nuevo diseño podría extender la vida útil de la hélice Hall, pero si los investigadores pueden conseguirlo en torno a la marca de las 50,000 horas, podría revolucionar la exploración espacial en un futuro. Sólo tienen que lograrlo antes que se haga el "imposible" EM Drive, que en teoría nos podría llevar a Marte en tan sólo 70 días.




 Más Info: http://www.sciencealert.com/
y http://www.gizmodo.in

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lunes, 19 de octubre de 2015

Identifican los genes que pueden alargar la vida




Un esfuerzo de 10 años para identificar los genes responsables del envejecimiento han llevado a los investigadores a encontrar 238 genes específicos que, cuando se retiran, se extiende significativamente la vida útil de las células de levadura en las pruebas de laboratorio. Si los resultados de esta edición genética pueden ser replicados en humanos -que es una posibilidad, ya que muchos de los genes involucrados se encuentran también en las formas de vida más complejas- es posible el impulsar seriamente la esperanza de vida en los humanos desconectando los procesos de envejecimiento. Los investigadores encontraron que la vida de la levadura podría ampliarse hasta en un 60 por ciento en algunas circunstancias. "Este estudio se centra en el envejecimiento en el contexto de todo el genoma y nos da una imagen más completa de lo que el envejecimiento es", dijo Brian Kennedy, presidente y director ejecutivo del Instituto Buck de Investigación sobre el Envejecimiento, en los EE.UU., y autor principal del estudio . "También establece un marco para definir toda la red que influye en el envejecimiento en este organismo." Junto con investigadores de la Universidad de Washington, el Instituto Buck examinó laboriosamente el desarrollo de alrededor de 4,698 cepas de levadura, cada una con un solo gen suprimido. Los investigadores contaron las células en cada cepa para rastrear su respectiva vida replicativa, dando seguimiento a cuántas células hijas las células madre podrían producir en última instancia por división celular. "Tuvimos una pequeña aguja unida a un microscopio, y usamos esa aguja para separar las células hijas lejos de la madre cada vez que se divide y luego contar cuántas veces sucedían las divisiones de las células madre", dijo Kennedy


"Tuvimos varios microscopios funcionando todo el tiempo." El proceso puede haber sido terriblemente delicado por algún tiempo, pero ha dado resultados. Los investigadores identificaron 238 genes responsables del envejecimiento en la levadura, que cuando se retiran, se extiende la vida útil de las cepas individuales. Mientras que los científicos ya sabían acerca de una minoría de estos genes del envejecimiento, es la primera vez que 189 distintos se han relacionado con los procesos del envejecimiento, lo que nos da la visión más completa hasta ahora lograda de lo que los investigadores llaman los "mecanismos conservadores del envejecimiento" en la levadura. Mientras que la duración de la vida útil de la levadura no puede normalmente mantenernos despiertos por la noche, hay algunas razones por las que tal vez debería. Desde un punto de vista genético, al menos, el ingrediente que ayuda a hacer la cerveza y el pan, tiene también más de un par de cosas en común con usted y yo. "Casi la mitad de los genes que se encontraron que afectan el envejecimiento se conservan en los mamíferos", dijo Kennedy. "En teoría, cualquiera de estos factores podría ser factores terapéuticos para extender la calidad de vida. Lo que tenemos que hacer ahora es averiguar cuáles son susceptibles de orientación. 



"Las aplicaciones teóricas para luchar contra el envejecimiento en las personas podría ser enorme, a condición de que los investigadores de hecho puedan averiguar qué objetivos genómicos son susceptibles de alteración. Sobre todo si tenemos en cuenta la eficacia de las supresiones de algunos genes tendrían. En el resultado más sorprendente del estudio, que se publica en Cell Metabolism, los investigadores encontraron que la eliminación de un gen particular llamado LOS1 extendió la vida de la levadura en un 60 por ciento. LOS1 está involucrado en el proceso de construcción de las proteínas, pero también está relacionado con genes separados, respectivamente, ocupados en la restricción calórica y el control de daños en el ADN. "La restricción calórica se ha sabido puede extender la vida útil durante mucho tiempo", dijo Kennedy. "La respuesta al daño del ADN está ligado al envejecimiento también. LOS1 se puede conectar a estos diferentes procesos ".


Más info: http://www.sciencealert.com/
y http://buckinstitute.org/buck-news/mapping-genes-increase-lifespan


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miércoles, 14 de octubre de 2015

Equipo extiende la vida de átomo usando un espejo





Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers han tenido éxito en un experimento en el que obtienen un átomo artificial para sobrevivir diez veces más de lo normal colocando el átomo en frente a un espejo. Los hallazgos fueron publicados recientemente en la revista Nature Physics. Si se añade la energía de un átomo - se dice que el átomo es excitado, normalmente toma algún tiempo antes de que el átomo pierda energía y vuelva a su estado original. Este tiempo se denomina el tiempo de vida del átomo. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers han colocado un átomo artificial a una distancia específica frente a un corto circuito que actúa como un espejo. Al cambiar la distancia al espejo, que pueden conseguir el átomo de vivir más tiempo, hasta diez veces más largo que si el espejo no hubiera estado allí. El átomo artificial es en realidad un circuito eléctrico superconductor que los investigadores hacen comportar como un átomo. Al igual que un átomo natural, se puede cargar con energía; excitar el átomo; que posteriormente emite en forma de partículas de luz. En este caso, la luz tiene una frecuencia mucho más baja que la luz ordinaria, en realidad microondas. 


"Hemos demostrado cómo podemos controlar el tiempo de vida de un átomo de una manera muy sencilla", dice Per Delsing, profesor de Física y líder del equipo de investigación. "Podemos variar el tiempo de vida del átomo cambiando la distancia entre el átomo y el espejo. Si colocamos el átomo a una cierta distancia desde el espejo de la vida del átomo se extiende por una longitud tal que ni siquiera somos capaces de observar el átomo. En consecuencia, no podemos ocultar el átomo en frente a un espejo ", continúa. El experimento es una colaboración entre los físicos experimentales y teóricos en Chalmers, estos últimos han desarrollado la teoría de cómo la vida del átomo varía en función de la distancia al espejo. "La razón por la cual los átomos" muere ", es decir que vuelve a su estado original del terreno, es que se ven muy pequeñas variaciones en el campo electromagnético que deben existir debido a la teoría cuántica, conocida como las fluctuaciones del vacío", dice Göran Johansson, Profesor de Física Teórica y Aplicada Quantum y líder del grupo de teoría. Cuando el átomo se coloca en frente del espejo que interactúa su imagen especular, lo que cambia la cantidad de fluctuaciones de vacío al que está expuesto el átomo. El sistema que los investigadores Chalmers lograron construir es especialmente adecuado para la medición de las fluctuaciones del vacío, que de otro modo es una cosa muy difícil de medir.




Más info en http://phys.org/
http://phys.org/journals/nature-physics/
y http://www.chalmers.se/


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