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Monday, January 26, 2009

Un gel con la textura de la mermelada alimentará los cohetes del futuro


Permitirá un control más preciso de los motores, según sus creadores

Un gel con la textura de la mermelada está siendo desarrollado por ingenieros y científicos alimentarios de la Universidad de Purdue. Según sus creadores, este gel puede servir como combustible con fines militares o en misiones espaciales. A diferencia de los propergoles sólidos y líquidos usados actualmente, este gel es más seguro y permite un mejor control de los motores. Las primeras pruebas se harán con un gel basado en agua. Los estudios se centran ahora en crear gotas uniformes del gel para conseguir combustiones uniformes y más suaves. Para ello, los científicos alimentarios están ayudando a los ingenieros, ya que están acostumbrados a hacer ese trabajo para ciertos alimentos

Ingenieros y científicos alimentarios se han unido para desarrollar un nuevo tipo de combustible en forma de gel con la misma consistencia que la mermelada. Sus creadores lo han diseñado para mejorar la seguridad, el comportamiento y las posibilidades en aplicaciones militares y aeroespaciales.

Los geles son inherentemente más seguros que los líquidos porque no gotean. De esta manera, los militares pueden controlar mejor los cohetes que con los combustibles sólidos que usan en la actualidad. “Los motores que funcionan con gel son susceptibles de ser controlados con más precisión que los convencionales que usan propergol (sustancia energética para impulsar el motor de un cohete) sólido”, comenta Stephen Heister, profesor de aeronáutica y astronáutica de la Universidad de Purdue, en un comunicado.

“Se puede encender y apagar el motor, poner en punto muerto, acelerar o desacelerar”, asegura. “Se tiene mucho más control, lo que significa más posibilidades para los misiles. El propergol de gel tiende a tener un poco más de energía que los propergoles sólidos”.

Según Heister, este nuevo tipo de combustibles puede usarse para posicionar satélites de la NASA en misiones espaciales.

El equipo multidisciplinar incluye ingenieros mecánicos, aeronáuticos, astronáuticos, científicos alimentarios o biólogos de la propia Purdue, así como investigadores de las universidades de Iowa y Massachusetts.

El profesor de ingeniería mecánica Paul Sojka está construyendo un experimento para tomar vídeos de alta velocidad del comportamiento de este gel: chorros en forma de gel durante el proceso de inyección del combustible. Estos vídeos son grabados a una velocidad de 10.000 fotogramas por segundo, unas 300 veces más rápido que una película normal.

Entre el sólido y el líquido

“Estos chorros se mueven, hay pulsaciones y esas pulsaciones, creemos, permiten la formación de patrones específicos de aplicación y la formación de gotas”, dice Sojka. “Las propiedades viscosas del gel cambian dependiendo de lo rápido que fluya, lo cual no es muy común en líquidos como el agua o la gasolina, por ejemplo”.

Los geles son más complejos que los sólidos o los fluidos. Los fluidos se caracterizan por su viscosidad y los sólidos por su elasticidad. Dado que los geles comparten propiedades de ambos, son viscoelásticas.

Los cohetes del futuro podrían requerir que los propergoles con gel fueran aplicados por los inyectores en la cámara de combustión del motor a una media de miles de gramos por segundos. Para llegar a usar el gel, en cualquier caso, será necesario conocer cómo éste se rompe en gotas mientras es aplicado en la cámara de combustión.

Estos combustibles son hipergólicos, lo cual quiere decir que no necesitan ignición, sino que se encienden cuando se mezclan con un oxidante. Los tanques de combustible y del oxidante están separados y, cuando los chorros de ambos se mezclan, se forman gotas que prenden.

Las colisiones del combustible y del oxidante causan “ondas de impacto”. “Estamos intentando comprender el origen de estas ondas para ser capaces de controlarlas o capitalizarlas para hacer combustiones más suaves”, comenta Heister.

Gotas iguales

Uno de los retos ahora es crear gotas uniformes y relativamente pequeñas para el propergol. Los científicos alimentarios están muy acostumbrados con los procesos usados para crear gotas en algunos alimentos.

“La textura de esos alimentos está asociada con el porcentaje y el tipo de gotas”, comenta Osvaldo Campanella, ingeniero agrícola que también participa en esta investigación. “En una cámara de combustión también queremos controlar el tamaño de las gotas, pero por una razón bien diferente: queremos una combustión uniforme, para cual necesitamos controlar el tamaño de las gotas”.

Los investigadores trabajarán en primer lugar con geles basados en el agua. Eventualmente experimentarán usando propergoles actuales.

“Es muy parecido a una mermelada de naranja pero sin piel”, dice Heister. “Vamos a hacer este gel y vamos a presionarlo a través de unos orificios para estudiar cómo fluye y lo grandes que son las gotas. No descartamos hacer estudios con geles reales, que pueden ser bastante peligrosos y reactivos, por lo que los usaremos en cantidades pequeñas”.

Las propiedades vicoelásticas de estos geles no serán sólo medidas xperimentalmente, sino que se harán modelos moleculares que permitirán a los investigadores predecir sus comportamientos y optimizar sus formulaciones.

http://news.uns.purdue.edu/x/2009a/090121HeisterGelled.html

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Pensamiento de hoy

febrero, 2008
Aprender sin pensar es tiempo perdido, pensar sin aprender es peligroso.
Confucio, filósofo chino.


"No hay viento favorable para el que no sabe a dónde va" (Séneca)

Camuflaje OVNI

Copyright

En nuestro mundo, una de las facultades que más nos asombra del mundo animal es la llamada mimetismo. Esta es la capacidad de los organismos vivos para pasar inadvertidos para los depredadores. Las variantes son múltiples, desde cambiar el color del pelaje, confundiéndose con su medio, hasta el de adquirir las formas de su entorno, incluso cuando nosotros mismos observamos el comportamiento de animales de nuestro interés, utilizamos el recurso del camuflaje. En la guerra la invisibilidad es una premisa, es por eso que la nación que logre duplicar el camuflaje OVNI obtendrá todas las ventajas sobre su enemigo. Actualmente existen naves invisibles, por lo menos para el radar, como el llamado Stealth Fighter, que por su diseño y pintura especial pasa inadvertido para los radares.

Einstein, en una de sus teorías afirmaba que mediante procesos magnéticos haciendo vibrar un objeto, esté podría desplazar el espectro electromagnético visible que despiden los objetos haciéndolos completamente indistinguibles para el ojo humano. Teoría que se probaría en el tristemente célebre experimento Filadelfia en 1947, con repercusiones bastante lamentables.

Los rayos infrarrojos y ultravioleta están por encima y por debajo, respectivamente, del espectro visible para el ojo humano. Para que una frecuencia infrarroja pueda ser perceptible son necesarios elementos ópticos y tecnológicos de los que carece el ojo humano, sin embargo, un ejemplo claro para poder realizarlo en nuestro hogar, basta colocar un telemando frente a una cámara de video y observarlo en el monitor de televisión.

Esto explicaría cómo aparece y cómo queda registrado en un video un OVNI, cuando al realizar la grabación éste no se observa y ni siquiera es el centro de atención. No obstante, este fenómeno también se produce en negativos fotográficos aun cuando este proceso (óptico químico) es diferente al video. Dando una idea de que si nuestras percepciones físicas no pueden detectar estos avistamientos, sí se cuenta con elementos para poder observarlos.

Otro tipo de camuflaje OVNI (al menos físico y visible), sería el de adoptar las formas del entorno atmosférico, en este caso nubes. Se han registrado avistamientos donde los observadores de estos fenómenos, ven claramente cómo las nubes tienen movimientos caprichosos en el cielo. Estos movimientos por cierto muy semejantes a los observados a través de la historia, donde incluso algunos casos se observan bajar entidades de las mismas.

Por otra parte, la misma maniobrabilidad de algunos OVNI´s hacen que pasen desapercibidos para algunos instrumentos de detección, esto como es de suponerse, sólo es necesario hallarse fuera del campo que cubre un radar, colocándose por encima o por debajo para pasar inadvertido. En medio de estos parámetros explicativos queda otra interrogativa, ¿se pueden ver o fotografiar entidades que se desarrollan en un plano de tres dimensiones? No, no se puede, ya que no obedecen las leyes físicas y ópticas del mismo comportamiento que conocemos, haciendo imposible dejar constancia en una placa o en un video, al menos con la óptica terrestre tal y como la conocemos.

Como se podrá deducir entonces, el hecho de que observemos OVNI´s en el cielo, sólo puede tratarse de un acto consciente de ser observados y enterarnos que allá arriba está sucediendo algo.