Encuentran el gen que ayuda a las abejas a encontrar las flores y volver a casa

Las abejas no nacen sabiendo como encontrar flores o incluso como moverse fuera de la colmena. Antes de que puedan forrajear, deben aprender cómo navegar en un entorno cambiante y orientarse ellas mismas en relación al Sol. En un nuevo estudio, un grupo de investigadores ha comunicado que un gen regulatorio conocido por estar involucrado en el aprendizaje y detección de novedades en vertebrados también actúa en los cerebros de las abejas cuando están aprendiendo a encontrar fruta y traerla a casa.

Un segundo plato de materia oscura

Las actuales teorías cosmológicas sugieren que nuestra galaxia, como tantas otras, está emplazada en medio de una concentración de materia oscura en forma de bola. Sin embargo, pueden existir otras formas al acecho en este andamiaje gravitacional oculto. Un nuevo trabajo propone la existencia de un tipo adicional de materia oscura con fuertes interacciones que causa la formación de grandes objetos con forma de disco. Tales discos de materia oscura se solaparían o duplicarían con los discos de materia convencional en galaxias como la Vía Láctea.

En el corazón de un agujero negro

La relatividad general ha descrito satisfactoriamente las propiedades macroscópicas de los agujeros negros. Sin embargo, a nivel microscópico, predice que los agujeros negros tienen una singularidad en sus núcleos: una región donde el campo gravitacional es infinitamente fuerte. Dentro de la imagen de la gravedad presentada por la relatividad general, tal singularidad destruiría toda la información acerca de los estados cuánticos de la materia que cae en el agujero negro. Sin embargo, uno de los principios básicos de la mecánica cuántica es que la información se conserva. La pérdida de información en una singularidad es por tanto paradójica y apunta una incompatibilidad fundamental entre la relatividad general y la mecánica cuántica. La esperanza a largo plazo ha sido que la aplicación de una teoría cuántica de la gravedad a la descripción de los agujeros negros resuelva estas contradicciones.

Midiendo la nada

Medir el espacio vacío debería ser fácil, tan solo poniendo un detector y observando que no haga nada. En mecánica cuántica, las cosas son más sutiles ya que el vacío no está realmente vacío y, tipicamente, medir un estado lo destruye, al menos para subsiguientes mediciones. Ahora, un equipo de investigadores propone que un solo átomo puede ser capaz de señalizar la presencia o ausencia del estado de vacío cuántico del fotón sin alterarlo.

Un pequeño ojo volador programable

Mientras las cámaras actuales están inspiradas por los ojos de una sola lente de los mamíferos, muchas especies animales usan ojos compuestos, las cuales consisten en un denso mosaico de pequeños ojos. Comparadas con los ojos de una sola lente, los ojos compuestos ofrecen una menor resolución, pero un campo de visión significativamente más amplio, ocupan poco espacio y una distorsión despreciable, características todas que son muy útiles para la detección de movimiento en tareas tales como evitar colisiones, estimación de distancia y aterrizaje. Recientemente se han realizado intentos de desarrollar ojos compuestos artificales, pero ninguna de las soluciones propuestas incluye detección de movimiento rápida en un amplio rango de iluminaciones tal y como lo hacen los insectos.

Desvelando los secretos de la voz humana

Tres grupos de investigación del KTH han colaborado con expertos en computación y voz en el proyecto Eunison, que recrea modelos físicos y visualizaciones de simulaciones de la voz.

Un nuevo método para producir hidrógeno de forma limpia

Ingenieros de la Universidad de Duke han desarrollado un novedoso método para producir hidrógeno de forma limpia, que puede ayudar a que la sociedad abandone los combustibles fósiles y sus implicaciones medioambientales.

Abriendo puertas a la electrónica plegable con grafeno impreso con tinta

Investigadores de la Northwestern University han desarrollado recientemente una tinta basada en grafeno que es altamente conductiva y tolerante a pliegues, y la han usado para crear patrones de tinta de grafeno que pueden ser usados para electrodos conductivos extremadamente detallados. Los patrones resultantes son 250 veces más conductivos que los intentos previos de patrones electrónicos basados en grafeno y pueden suponer un avance hacia la electrónica plegable de bajo coste.

Proponen un nuevo método para detectar ondas gravitaciones de los extremos del universo

Una nueva ventana en la naturaleza del universo puede ser posible con un dispositivo propuesto por un grupo de científicos que podría detectar las elusivas ondas gravitacionales desde el otro extremo del cosmos.

Anillo de fuego

Ring of Fire - May 10 2013 Annular Solar Eclipse, Pilbara, Western Australia from Colin Legg on Vimeo.

Resonance

RESONANCE from Resonance on Vimeo.

Nuevo record de eficiencia en células solares

Los sistemas fotovoltáicos está viviendo un boom a nivel mundial, aunque la situación de los fabricantes alemanes de células solares es crítica. Las razones de esto son una excesiva capacidad a nivel mundial y que los fabricantes chinos han inundado el mercado con módulos de una eficiencia aproximada del 15% a precios irrisorios. Los fabricantes alemanes y europeos solo serán capaces de mantenerse si pueden ofrecer células y módulos con mayores grados de eficiencia a precios competitivos. El IPV de la Universidad de Stuttgart ha establecido recientemente un nuevo record de eficiencia usando los procesos de producción más simples posibles, lo cual se consiguió en células fabricadas de cristal de silicio y una eficiencia de casi el 22%.

Observado patrón de energía en forma de mariposa nunca visto anteriormente

Dos equipos de investigadores del MagLab han roto una barrera de 40 años cuando observaron un patrón de energía nunca visto hasta la fecha.

Describiendo burbujas que explotan en forma de espuma

Baños de espuma y agua enjabonada, refrescando la cabeza con una cerveza y la deliciosa espuma de un capuccino, todo son burburjas, hermosas y efímeras, que explotan una tras otra. Ahora, un grupo de investigadores de la UC Berkley han descrito matemáticamente las sucesivas etapas en la compleja evolución y desaparición de las burbujas de espuma, una hazaña que puede ayudar al modelado de procesos industriales en los cuales se mezclen líquidos o en la formación de espumas sólidas, como las usadas en los cascos para bicicletas

Efectos deseables

Los investigadores puede ralentizar y parar el movimiento de resonadores mecánicos con presión de la radiación en una cavidad óptica. La optomecánica de cavidades de este tipo ha progresado rápidamente, con numerosas nanoestructuras "enfriadas" a estados con tan solo unos pocos cuantos mecánicos (fonones). Sin embargo, la interacción optomecánica no es lo suficientemente fuerte para permitir la observación experimental de la dinámica a nivel de un solo fonon. Alcanzar el régimen donde la presión de la radiación de un solo fotón es suficiente para desplazar un oscilador mecánico por más de su punto cero de movimiento podría permitir estados no clásicos que contengan de forma precisa un número definitivo de cuantos mecánicos. Estos estados pueden ser útiles para la metrología cuántica o para probar el interfaz entre la física clásica y la mecánica cuántica.

Crean una capa de invisibilidad por flujo termal

Mediante metamateriales especiales, la luz y el sonido pueden pasar alrededor de objetos. Investigadores del KIT han mostrado que los mismos materiales pueden ser usados especificamente para influir en la propagación del calor. Una placa de cobre y silicio estructurada conduce el calor alrededor de un área centra sin que el borde se vea afectado.

Mejorando los materiales que convierten el calor en electricidad y viceversa

Los materiales termoeléctricos pueden ser usados para convertir el calor de los residuos en electricidad o para proporcionar refrigeración sin líquido congelante, y un equipo de investigadores de la Universidad de Michigan ha descubierto una forma de duplicar la eficiencia de una clase partícula de ellos que está hecha con semiconductores orgánicos.

Las simulaciones por ordenador revelan el panorama energético de los canales iónicos

Cada célula de nuestro cuerpo está separada de su entorno por una bicapa de lípidos. Con el fin de mantener su función biológica y transducir señales, proteínas especiales, los llamados canales iónicos están empotrados en la membrana. Un grupo de investigadores han identificado un aminoácido clave (fenilalanina 114), el cual juega un papel esencial en el cierre y la apertura de esos canales de iones. Un cambio conformacional en la fenilalanina dispara la apertura de los canales.

Una nueva tecnología de imagen que puede revelar los secretos celulares

Un grupo de investigadores ha conseguido aunar dos tecnologías de imagen biológica, creando una nueva forma de aprender como las células buenas se convierten en malas. Este avance hace posible estudiar simultáneamente los comportamientos mecánicos y biomecánicos de las células, lo cual puede proporcionar nuevos conocimientos sobre los procesos de enfermedad.

Un chisporroteo en el aire

Tras siglos de observación, los rayos aún son un enigma: no se sabe de forma completa como las nubes de tormenta adquieren carga eléctrica y qué inicia la descarga. Se cree que dos son los factores importantes: pequeñas partículas de agua o hielo dentro de las nubes, llamadas hidrometeoros, y duchas de electrones creados por rayos cósmicos. Una reciente investigación ha informado de un nuevo análisis de pulsos de radio emitidos en el inicio de la caída de los rayos, sugiriendo como puede surgir la iniciación de los rayos a partir de una combinación de dos factores. Específicamente, mostraron que microdescargas en hidrometeoros pueden amplificar la interrupción iniciada por los rayos cósmicos.

Átomos encajando en el foco

Mediante la medida de como un haz de electrones es transmitido a través de una fina muestra, los modernos microscopios de transmisión de electrones (TEMs) pueden obtener imágenes con una resolución de alrededor de 50 picómetros, suficiente para mostrar imágenes de átomos individuales. Cuando pasan a través de la muestra, los electrones pueden perder una cantidad de energía que es característica de un elemento específico con el cual interactúan. Los TEM que filtran energía (EFTEM) analizan las energías de dichos electrones transmitidos para obtener los mapas químicos del espécimen. Desafortunadamente, las técnicas de los EFTEM aún no han sido capaces de obtener una resolución atómica ya que su poder de resolución está limitado por las imperfecciones en las lentes de electrones, denominadas aberraciones cromáticas, las cuales causan electrones con diferentes energías que son enfocados en diferentes planos.

Espíritus polares

POLAR SPIRITS from Ole C. Salomonsen on Vimeo.

Proyecto Kronos

Project Kronos from Hasraf HaZ Dulull on Vimeo.

Nueva técnica de imagen para visualizar biometales y moléculas

Los elementos metálicos y moléculas interactúan en el cuerpo, pero visualizarlos juntos siempre ha sido un reto. Investigadores de Riken han desarrollado una nueva tecnología de imagen molecular que permite visualizar biometales y biomoléculas simultáneamente en un ratón vivo. Esta nueva tecnología puede permitir a los investigadores estudiar interacciones complejas entre elementos metálicos y moléculas en organismos vivos.

Explicado misterioso catalizador

De metanol a formaldehido, esta reacción es el punto de partida para la síntesis de muchos plásticos de uso diario. Usando catalizadores hechos de partículas de oro, se puede producir formaldehído sin generar resíduos medioambientalmente peligrosos de los métodos convencionales. Justamente lo que se ha descubierto es como funcionan teóricamente y experimentalmente dichos misteriosos catalizadores de oro, informando en detalle de lo que ocurre en la superficie del oro durante la reacción química.