Entrega de noviembre 30 de 2021
Integrantes:
Joaquín E Carabali Campaz
Anderson Peláez Rivera
Daniela Gordillo Fernández
En esta nueva entrega de noticalor encontrarás noticias relacionadas con tecnología, cambio climático, salud, ciencia entre otros para mantenerte informado sobre temas que involucran el fenómeno de transporte de calor por conducción, convección y radiación
Noticia 1
La relación entre el cambio climático y
la salud mental
A pesar de que existe literatura sobre
los efectos del cambio climático sobre
la salud, las investigaciones sobre las consecuencias han sido dejadas de lado,
aunque cada vez se publican –y, sobre todo, se demandan– más estudios en esta
área. Los más recientes sugieren que la salud mental y el bienestar psíquico están íntimamente
relacionados con el cambio climático, tanto a nivel individual como colectivo.
La Universidad de Bath (Reino Unido) publicó
el pasado mes de septiembre los resultados de una
encuesta realizada a 10.000 jóvenes entre la edad de 16 y 25 años procedentes
de diez países distintos. Casi el 50% afirmaba que la inacción climática de los
Gobiernos les provoca miedo, estrés, ansiedad, tristeza, enfado, impotencia o
sentimiento de culpabilidad. De igual manera, en Octubre se publicó el estudio Lancet Countdown, realizado con
la implicación de 43 universidades y agencias nacionales. Este estudio ha
concluido que los episodios de temperaturas
extremas se asocian a «alteraciones
afectivas y al aumento de ingresos hospitalarios relacionados con la salud
mental e, incluso, los suicidios».
«Hemos
constatado, tras revisar 6.000 millones de tuits geolocalizados en 40.000
localidades y un millón de individuos diarios, que, durante las jornadas de
olas de calor, las expresiones negativas aumentan», explica Marina Romanello, autora principal del estudio.
Los autores aseguran de que existe un impacto del cambio climático en la salud
mental. También coinciden en que es difícil medirlo, porque hace falta más
investigación en esa área. El ser humano forma parte de los lugares en los que
habita y su identidad se deteriora si estos lo hacen. Esta angustia provocada
por ser testigo de que el entorno natural que te rodea se degrada es lo que se
conoce como «solastalgia».
Este término lo acuñó en 2005 por el filósofo australiano Albrecht tras apoyar una causa en contra de la minería de carbón en la región australiana de Hunter Valley. Por otro lado, La American Psychology Association (APA) describe la ecoansiedad como “el temor crónico a sufrir un cataclismo ambiental que se produce al observar el impacto aparentemente irrevocable del cambio climático y la preocupación asociada por el futuro de uno mismo y de las próximas generaciones”. La APA, por tanto, considera que la interiorización de los grandes problemas medioambientales que afectan a nuestro planeta puede tener secuelas psicológicas, más o menos graves, en algunas personas. El catedrático de Psicología Ambiental de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), José Antonio Corraliza, explica que «hay que tener en cuenta que es una respuesta emocional, que puede ser normal, aunque también puede ser patológica».
Fecha de publicación: 26 noviembre, 2021
Noticia 2
Los ratopines rasurados son heterotérmicos
Los pequeños roedores subterráneos, de piel arrugada y casi sin pelo, llamados ratopines rasurados o ratas topo desnudas (Heterocephalus glaber) son tan resistentes como extraños. No solo toleran el dolor, superan el cáncer, viven unos 30 años, sino que también son capaces de permanecer sin oxígeno hasta 18 minutos, además son heterotérmicos, es decir que se termoregulan, y su temperatura interna puede variar según las necesidades.
Estudios recientes de investigadores de la Universidad de Ottawa (Canadá) han descubierto cómo este mamífero puede ahorrar energía en caso de hipoxia –reduciendo su tasa metabólica en hasta un 85 %– y sobrevivir en condiciones de poco oxígeno. Los resultados son publicados en la revista Nature Communications.
Para los científicos era una incógnita entender cómo estos pequeños
roedores, que hasta ahora se consideraban de sangre fría y cuya temperatura
corporal se creía que variaba en función del entorno, se termorregulan o producen calor,
una actividad que demanda mucha energía, a la vez que experimentan la
deficiencia de oxígeno, en cuyo caso el ahorro de energía es esencial para la
supervivencia.
“Queríamos saber cómo compensan la termorregulación y el ahorro de energía
en la hipoxia. Descubrimos que desactivan la termogénesis sin escalofríos (en
el tejido adiposo marrón mitocondrial) muy rápidamente a través de un novedoso
mecanismo”, explica Matthew Pamenter, profesor asociado del departamento de
Biología de la universidad canadiense y director del laboratorio Pamenter.
Los datos demuestran así que no solo generan calor de forma activa, sino que pueden modular esta generación muy rápidamente en caso de hipoxia. “Por tanto, son heterotérmicas, es decir, se termorregulan, pero su temperatura interna también puede variar según las necesidades”, recalca el investigador.
Temperatura de ratas topo A: Rata topo desnuda en
normoxia. Los colores amarillo/rojo/naranja brillantes indican que la región
entre los omóplatos es la parte más caliente del animal. Aquí es donde se
encuentra la mayor parte del tejido adiposo marrón y, por tanto, la principal
fuente de calor generada por la termogénesis sin escalofríos. Imagen B: El mismo
animal en hipoxia. El animal tiene un color más oscuro y muy cercano al color
de fondo, lo que indica que su temperatura corporal se ha reducido básicamente
a la temperatura ambiente (o muy ligeramente por encima). / Matthew Pamenter
Noticia 3
Eunice Newton Foote, la científica que descubrió
cómo se calienta la atmósfera
Eunice Newton Foote (1819-1888), climatóloga y defensora de los derechos de las mujeres, quien descubrió en 1856 el fenómeno causante del desastre ambiental que, poco más de un siglo después, ha provocado daños irreversibles en el planeta.
El 23 de agosto de 1856, en la Octava Reunión Anual de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) en Albany, Nueva York, hubo solo un trabajo firmado por una mujer: Circumstances Affecting the Heat of Sun’s Rays (Circunstancias que afectan al calor de los rayos solares), de Eunice Newton Foote.
Newton Foote diseñó un experimento sencillo y muy ingenioso para mostrar
cómo se calienta la atmósfera terrestre. Usando termómetros, cilindros de
vidrio y una bomba de vacío, aisló los gases componentes de la atmósfera y los
expuso a los rayos del sol, tanto a la luz solar directa como a la sombra.
Al medir el cambio de sus temperaturas, descubrió que el dióxido de carbono
(CO₂) y el vapor de agua absorben suficiente calor como para afectar a
la temperatura
atmosférica. Pero, aunque hizo el experimento, redactó el informe de
resultados y se atrevió a enviarlo a la reunión, no pudo asistir a presentarlo
y defenderlo, porque hace 164 años no estaba permitido que las mujeres
asistieran a la AAAS. Su investigación la presentó el profesor Joseph Henry, de
la Smithsonian Institution, aunque Foote consiguió que fuese publicada en The
American Journal of Sciences and Arts, en noviembre de 1856, enseguida fue
olvidada. Antes, en 1824, el matemático francés Jean Batiste Fourier había
calculado que la Tierra debía ser mucho más fría y supuso que algo en la
atmósfera debía actuar como una manta aislante.
Pero solo los experimentos de Foote explicaron el fenómeno. Por años, sin
embargo, el descubrimiento del cambio climático se atribuyó al premio Nobel
Steven Arrhenius, y el del calentamiento global a Jhon Tyndall, quien mejoró
los experimentos de Foote seis años después de que ella presentara su estudio. En
2011, Raymond P. Sorenson, un investigador independiente —coleccionista de
manuales científicos y coeditor de Oil-Industry History— reveló que en aquella
reunión de la AAAS pasó desapercibido el trabajo más significativo: el de
Eunice Newton Foote. En 2016, la climatóloga canadiense Katharine Hayhoe hizo
una investigación y rescató la comunicación de Foote publicada por The American
Journal of Science and Arts. Ese año, el climatólogo Ed Hawkins publicó este
tuit, con el cual comenzaría la reivindicación de la científica.
Foote se adelantó a la ciencia de su tiempo y explicó qué pasaría si
aumentara la concentración de CO2 en la atmósfera: «… si el aire se
mezclara con una mayor proporción de CO2 que en el presente, el
resultado sería un aumento de la temperatura ambiental». Así predijo el fenómeno
que ha causado estragos en el planeta, en especial a partir de la revolución
industrial, y cuyos efectos hoy no tienen precedentes en milenios.
En la primera mitad del siglo XX, Svante Arrhenius (1903), Guy Callendar
(1938) y Gilbert Plass (1956) hicieron predicciones importantes sobre el
aumento de CO2 atmosférico global en la era posindustrial y sus
consecuencias en la temperatura del planeta. Luego el químico estadounidense
Charles D. Keeling (1928-2005) desarrolló el primer instrumento de medición de
CO2 en muestras atmosféricas. La ‘Curva de Keeling’ es el registro
continuo más antiguo de CO2 atmosférico (1958-2021) que demuestra el
aumento constante de los niveles de este gas en la atmósfera. Hoy hay más de
100 observatorios de CO2 atmosférico en el mundo. La concentración
de CO2 atmosférico pasó de 280 partes por millón (ppm) en la era
preindustrial a 315 ppm en 1958, y en 2020 alcanzó las 410 ppm. La temperatura
promedio global de la superficie terrestre ha aumentado 1,2 grados Celsius
en 100 años. Las mayores cantidades de CO2 atmosférico se disuelven
en los océanos, formando ácido carbónico y acidificando el agua. Y como los
océanos almacenan el 80 por ciento del calor de la atmósfera, se derriten
las masas de hielo de los polos y aumenta el nivel del mar (19 cm desde 1901 y
3,2 mm/año en la última década). Además, disminuyen las nieves en las zonas
montañosas y templadas, se pierde el agua para irrigación y consumo humano y
cambian los patrones de precipitación que afectan directamente a la
agricultura.
Por estos descubrimientos, la Asamblea General de la ONU aprobó en 1988 la
resolución 43/53, sobre «la protección del clima para las generaciones actuales
y futuras». Y ese año el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente
y la Organización Meteorológica Mundial establecieron el Panel
Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC), que publicó su primer
informe en 1990. En junio de este año el IPCC publicó su informe Biodiversity
and Climate Change IPBES-IPCC, que advierte de que el cambio climático ha
entrado en código rojo. Todos sabemos que los episodios meteorológicos extremos
son más frecuentes cada día. Hay más olas de calor extremo,
huracanes, tormentas e inundaciones. Este verano se han alcanzado temperaturas
inconcebibles y los incendios han arrasado millones de hectáreas. La
destrucción del hábitat de millones de especies animales y vegetales es
alarmante, y esto afecta inevitablemente a la vida humana. Las pandemias que se
podrían suceder son una muestra de ello, y se predice hasta un fenómeno de
extinción masiva que se ha denominado la era del Antropoceno.
Aunque 160 años después de las investigaciones de Eunice Newton Foote la
comunidad científica que la desconoció sabe perfectamente las consecuencias del
calentamiento global, aún hoy en día muchos políticos, empresas y gente que se
resiste a modificar su modo de vida niegan el fenómeno, lo niegan tanto como el
sexismo que impidió reconocer a Foote y sus investigaciones. Quizá haber
entendido ambos fenómenos a tiempo nos hubiera ahorrado montones de tragedias.
Noticia 4
¿Por qué los desiertos se vuelven
fríos en las noches?
Los desiertos ocupan más de una quinta parte de la superficie del planeta y están en todos los continentes. Cualquier lugar que reciba menos de 25 centímetros de precipitación pluvial al año se puede considerar un desierto. Los desiertos forman parte de una clasificación más amplia de regiones denominadas «terrenos áridos». Estas áreas existen bajo un déficit de humedad, lo que significa que a menudo pierden más agua a través de la evaporación de la que reciben por la precipitación anual. A pesar de la percepción habitual de que los desiertos son lugares secos y calurosos, también los hay sumamente fríos. El Sáhara es el desierto caliente de mayor tamaño del planeta, está situado al norte de África y alcanza temperaturas de 50º grados centígrados durante el día.
Estas montañas y planos de arenas ocultan varios secretos y llenan de
preguntas y fascinación la cabeza de los humanos. Algo curioso es la temperatura de estos lugares, pues
durante el día el calor los caracteriza, pero en las noches ocurre todo lo
contrario, al descender a fríos difíciles de soportar las personas.
Existen dos factores claves para entender la razón por la cual los desiertos son tan fríos por las noches: la arena y la humedad. La arena no tiene una buena retención del calor, cuando la luz del sol golpea la arena de un desierto, los granos de la capa superior absorben y también liberan calor al aire.
Durante el día, la radiación de la arena de la energía del sol
sobrecalienta el aire y hace que la temperatura se eleve. Pero, por la noche,
la mayor parte del calor de la arena se irradia rápidamente al aire y no hay
luz solar para recalentarlo.
El factor de la humedad en el aire también juega un papel importante en el descenso de las temperaturas. El aire del desierto es extremadamente seco, a diferencia de otros lugares con abundancia de arena como las playas tropicales. El aire con mucha humedad también requiere más energía para calentarse, lo que significa que también se necesita más tiempo para que esa energía se disipe y para que el entorno se enfríe. Esto hace que la falta de humedad en los desiertos áridos se caliente rápidamente pero también se enfríen rápidamente.
Fuente: https://www.noticiasrcn.com/tendencias/por-que-los-desiertos-se-vuelven-frios-en-las-noches-395575
Noticia 5
Las paredes de plantas reducen un 30% la pérdida de
calor en edificios
El Sustainability Hub de la Universidad de Plymouth se ha modernizado con una fachada exterior de pared viva, compuesta por un sistema de láminas de tela de fieltro flexible con bolsillos que permiten el suelo y la siembra. POLITICA INVESTIGACIÓN Y TECNOLOGÍA UNIVERSITY OF PLYMOUTH
Revestir edificios con paredes diseñadas para quedar cubiertas por plantas puede reducir la cantidad de calor perdido a través de su estructura en más de un 30%, según una nueva investigación.
El estudio, realizado en la Universidad de Plymouth, se centró en
Sustainability Hub, un edificio anterior a la década de 1970 en el campus
universitario, y comparó la eficacia con la que dos secciones de sus paredes
retuvieron el calor.
También descubrieron que las temperaturas diurnas dentro de la sección recién cubierta permanecían más estables que el área con mampostería expuesta, lo que significa que se requería menos energía para calentarla.
El estudio es uno de los primeros en determinar la influencia térmica de los sistemas de muros vivos en edificios existentes en escenarios templados y fue realizado por académicos asociados con el Sustainable Earth Institute de la Universidad, según un comunicado de la misma.
Escribiendo en la revista Building and Environment, dicen que, si bien el concepto es relativamente nuevo, ya se ha demostrado que aporta una serie de beneficios, como una mayor biodiversidad.
Sin embargo, dado que los edificios representan directamente el 17% de las
emisiones de gases de efecto invernadero del Reino Unido, y la calefacción de
espacios representa más del 60% de toda la energía utilizada en los edificios,
estos nuevos hallazgos podrían cambiar las reglas del juego para ayudar al
Reino Unido a lograr sus compromisos netos cero.
Noticia 6
Nuevo
horizonte para producir electricidad del calor residual
Forzar a los electrones a fluir perpendicularmente a un flujo
de calor requiere un campo magnético externo, esto se conoce como efecto Nernst
Una investigación del Instituto Max Planck para la Física Química de Sólidos ha abierto una nueva dirección para el desarrollo de dispositivos termoeléctricos de alta eficiencia.
Los investigadores han descubierto un efecto
termoeléctrico gigante en un antiferromagneto. El estudio publicado en Nature muestra, sorprendentemente, que los
antiferromagnetos pueden tener el mismo valor del efecto Nernst anómalo que los
ferroimanes convencionales, pero sin campos magnéticos
parásitos que de otro modo afectarían a los dispositivos circundantes.
Forzar a los electrones a fluir perpendicularmente
a un flujo de calor requiere un campo magnético externo, esto se conoce como efecto Nernst. En un material
permanentemente magnetizado (un ferromagneto), existe un efecto Nernst anómalo
(ANE) que puede generar electricidad a partir del calor incluso sin un campo
magnético. El efecto Nernst anómalo escala con el momento magnético del
ferromagneto. Un antiferromagneto, con dos subredes magnéticas de compensación,
no muestra ningún momento magnético externo ni un campo magnético externo
medible y, por lo tanto, no debe presentar ningún ANE.
Sin embargo, recientemente hemos entendido que
mediante el nuevo concepto de topología se puede
aplicar para lograr grandes efectos Nernst en imanes. En
particular, hemos aprendido que la cantidad conocida como fase Berry está
relacionada con el ANE y puede incrementarlo considerablemente. Sin embargo, el
ANE en antiferromagnetos todavía está en gran parte inexplorado, en parte porque no se pensó que existiera el ANE.
Sorprendentemente, un equipo de investigación
conjunto del Instituto Max Planck de Física Química de Sólidos (MPI CPfS) en
Dresde, Alemania, junto con colaboradores de la Universidad Estatal de Ohio y
la Universidad de Cincinnati, ha encontrado un gran efecto
Nernst anómalo, mayor de lo que se conoce en casi todos ferromagnetos en
YbMnBi2, un antiferromagneto.
El ANE que se ha
observado es probablemente el resultado de la topología, el alto acoplamiento
espín-órbita y la estructura magnética compleja y no completamente compensada
de YbMnBi2. La estructura de giro inclinado en YbMnBi2 rompe la simetría de
inversión del tiempo y proporciona una curvatura Berry distinta de cero. Al
mismo tiempo, el gran acoplamiento espín-órbita del elemento bismuto pesado
ayuda a producir una gran contribución extrínseca.
Con base en esta
receta, una cierta clase de antiferromagnetos con una estructura de espín no
colineal y con un gran acoplamiento espín-órbita pueden exhibir un gran efecto
de Nernst anómalo. Los investigadores se sorprendieron cuando observaron un ANE
tan grande en YbMnBi2, que alcanzó los 6 mV/K, que es un valor récord para los
antiferromagnetos y tan alto como los valores
previamente observados para los mejores ferroimanes.
Para aplicaciones
prácticas, se podría utilizar este nuevo fenómeno para hacer convertidores de
energía simples: un dispositivo termoeléctrico transversal donde el voltaje se
genera perpendicular al flujo de calor. El dispositivo consta de un solo bloque
de material. Los generadores termoeléctricos disponibles comercialmente basados
en el efecto Seebeck son conjuntos complejos construidos a partir de pequeños
bloques de materiales semiconductores de tipo n- y p-.
A diferencia de los ferroimanes, que a menudo
sufren de una baja movilidad del portador, los antiferromagnetos también pueden
exhibir mayor movilidad y, por lo tanto, mostrar una mejor conductividad
eléctrica. Junto con la baja conductividad térmica, se logra una figura de
mérito termoeléctrico anómala (zT) en YbMnBi2, que es un orden de
magnitud superior al de todos los ferroimanes conocidos.
"Aunque el valor de ANE es sorprendentemente
grande y el valor de zT es mucho más alto que el de los ferroimanes, el
rendimiento termoeléctrico general aún debe mejorarse para aplicaciones
prácticas", dice en un comunicado Yu Pan, líder del grupo en el departamento
de Química del Estado Sólido en el MPI CPfS en Dresde. "Sin embargo, este
estudio muestra el gran potencial de los antiferromagnetos para aplicaciones
termoeléctricas, ya que tienen un rendimiento mucho mejor que los ferroimanes. Creemos que nuestro trabajo es solo el comienzo del descubrimiento
de materiales termoeléctricos aún más interesantes en el futuro",
agregó.
Fecha de
publicación: 26 noviembre, 2021
Fuente: https://www.europapress.es/ciencia/laboratorio/noticia-nuevo-horizonte-producir-electricidad-calor-residual-20211126112037.html
Noticia 7
¿Cuándo aplicar frío o calor? Te lo explica el
fisioterapeuta
Responder a la pregunta de cuándo aplicar frío y cuándo calor ante una lesión, molestia, contusión o dolor no siempre es fácil. En ocasiones, creemos que usar una de las dos opciones puede ser positivo pero en realidad podemos estar bloqueando su curación.
Cuando tenemos una lesión, dolor o molestias en alguna parte del cuerpo,
en ocasiones dudamos de qué hacer en esta situación: si aplicar
frío o calor. En este vídeo, nuestro fisioterapeuta Alberto
Camacho (@calessalud) de CrossFitCourage, explica
con ejemplos qué hacer en cada caso. Aunque parece algo sencillo no
siempre se hace correctamente y se puede alargar la curación de un problema por
un mal uso del frío o del calor.
Es importante saber que el frío actúa
reduciendo la temperatura del organismo y tiene como finalidad “el
alivio del dolor y la reducción del edema, a través de la generación
de una respuesta tisular fundamentada en la transferencia térmica de energía
calórica que genera diversas respuestas en el organismo en función del objetivo
terapéutico que se busque”, explican los autores del documento Revisión sistemática sobre el efecto
analgésico de la crioterapia en el manejo del dolor de origen músculo
esquelético,
En este sentido, sería interesante aplicar frío ante un
golpe o una contusión, para bajar la inflamación. Aunque, como apunta
Camacho hay cierta controversia en relación al uso de frío en las lesiones.
Esto es así porque hay voces que señalan que, antes de aplicar hielo o frío,
sería interesante ver cómo se defiende el organismo ante este golpe o contusión
con el fin de evitar que bloquee este proceso de recuperación natural. En su
opinión, “lo ideal es actuar si vemos que va a existir una reacción exagerada
del organismo, pero si no es así, esperar un tiempo y ver cómo
evoluciona”.
Cuándo aplicar calor
Sobre la aplicación de calor en la zona, en forma de gel, de manta
eléctrica o similar, es recomendable para situaciones que se alarguen en el
tiempo, no tan agudas. Algunos ejemplos son ante contracturas o dolor en la
zona por estar mucho tiempo en tensión.
Como señala Ghassan Elgeadi, Jefe de Servicio de Cirugía Ortopédica
y Traumatología del Hospital Quirónsalud San José, “la termoterapia también
suele estar más indicada en períodos post agudos de esguinces, torceduras,
distensiones… es decir, transcurridas al menos 72 horas de la
lesión, ya que contribuye a la relajación de la tensión muscular y el
espasmo”. Además, indica, “es importante destacar que la aplicación de un calor
confortable ayuda a relajar el sistema nervioso y puede ser beneficioso para el
organismo, ya que el estrés es uno de los factores más importantes en algunos
de los problemas que transcurren con dolor muscular”.
Fecha de publicación: 03 noviembre, 2021
Noticia 8
3M organiza un webinar sobre fluidos
de transferencia de calor para diversas aplicaciones
de transferencia de
calor inteligentes para la electrónica actual, aplicaciones de baja temperatura
y plantas de energía’, organizado por 3M para
dar a conocer los fluidos de ingeniería 3M Novec.
Los fluidos de
ingeniería 3M Novec equilibran la demanda de rendimiento térmico con la
seguridad de los trabajadores y un impacto medioambiental bajo.
Las propiedades térmicas, dieléctricas y de baja viscosidad hacen de esta
solución una opción fiable para su uso en equipos en una amplia gama de temperaturas
de funcionamiento.
Además, los fluidos
3M Novec no son inflamables y ofrecen un perfil ambiental favorable con una
vida atmosférica corta y un bajo potencial de calentamiento global (PCG), lo
que los coloca fuera de cualquier restricción o prohibición regulatoria
vigente.
El webinar ‘Soluciones de fluidos de
transferencia de calor inteligentes para la electrónica actual, aplicaciones de
baja temperatura y plantas de energía’ se desarrollará en inglés el martes 16
de noviembre de 10:30 a 11:30 horas (CET). Las inscripciones están abiertas a
través de este enlace.
Presentarán el seminario online
Catherine Sol, EMEA (Europa, Oriente Medio y África) product marketer de
Fluidos Novec en 3M, licenciada en Ingeniería Química y que ha
estado trabajando en el área de Fluoroquímicos en 3M durante ocho años; y Petra
Stegmaier, EMEA Application Engineering Specialist de Fluidos Novec y
Soluciones de Gestión Térmica en 3M, con un doctorado en Química y tres años de
experiencia con los fluidos 3M.
Se tratarán las propiedades, el perfil
medioambiental y las aplicaciones de los fluidos de ingeniería 3M Novec.
Después de la presentación, habrá una sesión interactiva de preguntas y
respuestas.
Fecha
de publicación: 08 noviembre, 2021
Noticia 9
Radiación infrarroja
La
radiación infrarroja es una parte del espectro electromagnético y, entre otras
cosas, tiene que ver con el calor. La radiación infrarroja tiene longitudes de
onda superiores a las del color rojo del espectro visible. Todos los cuerpos
por encima del cero absoluto de temperatura emiten radiación infrarroja. Por
tanto, si tuviéramos ojos sensibles al infrarrojo veríamos en una habitación
oscura. Esto le ocurre, por ejemplo, a la serpiente pitón. Posee unos cuantos
ojos, solo sensibles al infrarrojo, capaces de detectar variaciones de
temperatura de 0,05ºC producidos por una presa a una distancia de 5 metros.
El
descubrimiento de la radiación infrarroja fue completamente casual. En 1800,
F.W. Herschel descompuso, con un prisma, la luz del sol en sus colores y, los
hizo incidir sobre una mesa para medir su temperatura con un termómetro de
mercurio. Todos tenían la misma temperatura. Al terminar dejó el termómetro a
la derecha del color rojo. Al recogerlo vio que había subido la temperatura en
un lugar donde no llegaba la luz. Su primera reacción fue pensar que el sol
enviaba rayos de luz y rayos de calor y como estos aparecían después del rojo
les llamó infrarrojos. Unos años más tarde, Maxwell demostró que esos rayos
eran de la misma naturaleza que la luz visible, ondas electromagnéticas, pero
de diferente longitud de onda. En la segunda mitad del XIX hubo una intensa
investigación de esta nueva radiación encontrándose, empírica y teóricamente,
una relación (ley) entre la radiación térmica y la temperatura. Con esta ley se
hizo el primer cálculo de la temperatura de la superficie del sol (unos
6.000ºC). Se encontraron otras relaciones de tipo espectral pero, a pesar de
los esfuerzos teóricos, los investigadores no podían explicar el espectro
infrarrojo con lo que hoy llamamos física clásica. Fue en l900 cuando Planck,
suponiendo que la energía viene dada por la suma de unidades discretas de
energía (cuantos), consigue explicar las curvas experimentales espectrales de
la radiación infrarroja. Con este trabajo el calor deja de ser un fluido y,
además, nació la física cuántica. Einstein dijo: «Él (Planck) ha dado uno de
los más poderosos impulsos al progreso de la ciencia».
Sin
conocer la radiación infrarroja, el hombre desde hace miles de años ha hecho
uso de «termómetros infrarrojos» y del «calor infrarrojo» con fines
tecnológicos. Por ejemplo, los artesanos del vidrio, cuando la masa fundida
alcanza el color y el brillo deseado saben que pueden darle forma. Los
ladrillos egipcios eran secados al sol. El termómetro fue inventado por Galileo
(1605), 200 años antes de descubrirse la radiación infrarroja. Hoy los
detectores de infrarrojo se emplean en aplicaciones civiles y militares. Por
ejemplo, los termómetros sin contacto, los detectores de los misiles que
persiguen a los aviones de combate (detectan la emisión infrarroja de los
álabes de sus turbinas) o los mandos a distancia. Además, existen muchos
animales que utilizan sensores infrarrojos para cazar sus presas o para evitar
a sus predadores.
Fecha de publicación:
19 septiembre, 2021
Fuente: https://www.elcorreo.com/vivir/ciencia/radiacion-infrarroja-20210919114140-ntrc.html
Noticia 10
El cámbio climático aumentará hasta cinco veces la
perdidas económicas asociadas a las olas de calor
Un estudio internacional y multidisciplinar en el que ha participado la investigadora de la Universidad de Cantabria (UC), Ana Casanueva, ha concluido que las pérdidas económicas asociadas a las olas de calor se multiplicarán por cinco en Europa de aquí a mediados de siglo a causa del cambio climático.
Los resultados han sido
publicados en la prestigiosa revista científica Nature Communications, bajo el
título 'Current and projected regional economic impacts of heatwaves in Europe,
ha informado la UC.
El trabajo ha consistido en cuantificar las pérdidas económicas debidas
a los fenómenos de este tipo observados en años pasados en Europa, estimando el
impacto que tendrán en el futuro por su incidencia sobre la productividad
laboral. Y es que la respuesta natural de las personas expuestas a olas de
calor es reducir el ritmo o las horas de trabajo para minimizar o limitar su
exposición a esas altas temperaturas.
Entre 1960 y 2017, el número de días de calor extremo en Europa se ha
duplicado, de modo que estas situaciones serán más frecuentes y duraderas en
las próximas décadas.
Según ha explicado Casanueva, profesora del Departamento de Matemática
Aplicada y Ciencias de la Computación e investigadora del Grupo de Meteorología
de la UC, en olas como las del 2003, 2010, 2015 y 2018 se produjeron pérdidas
del orden del 0,3-0,5 del Producto Interior Bruto (PIB) en la economía europea,
lo que supone entre 1,5 y 2 veces más que las que se producen en un año
promedio del periodo 1981-2010.
"En algunas regiones, como Andalucía y Extremadura, llegaron hasta
el 1%", un escenario que empeorará "especialmente en regiones tan
expuestas" como las españolas, según el dibujo realizado por el equipo que
forman climatólogos, fisiólogos y economistas de varias instituciones europeas.
La contribución de Casanueva ha consistido analizar la parte climática
-variables como la temperatura, la humedad, la radiación solar y el viento- a
una escala temporal y espacial muy alta, "y con ello cuantificar un índice
que se relaciona con pérdidas en la productividad y pérdidas económicas",
ha explicado.
El artículo es fruto de la relación y colaboración que Casanueva
mantiene con un equipo de MeteoSwiss, a raíz de su estancia posdoctoral en el
servicio suizo de meteorología y climatología. Además, se enmarca en un
proyecto europeo de Horizonte 2020, que ya ha sido en parte publicado en otras
revistas, y "va a tener mayor repercusión debido a los impactos económicos
que supone en un contexto de cambio climático", ha apuntado la científica.
PAÍSES DEL SUR
Viendo los detalles por regiones, el estudio muestra grandes
diferencias, siendo los países del sur los que han sufrido mayores pérdidas
económicas en los años más cálidos.
Las regiones con climas más cálidos y en las que los principales
sectores económicos se desarrollan al aire libre (agricultura, construcción,
etcétera) resultan ser las más afectadas, y lo serán también en el futuro según
muestran las simulaciones de modelos climáticos.
En concreto, Chipre sufrirá las mayores pérdidas, que podrían ascender
al 3-3,5% de su PIB en torno a 2060. Otros países como España, Portugal y
Croacia podrían llegar a perder el 3% del PIB en un año promedio de mitad de
siglo.
Con su metodología, los investigadores pretenden ayudar a los
legisladores a trabajar en políticas que minimicen los daños del aumento de las
temperaturas en los trabajadores europeos, cuantificando los efectos
macroeconómicos que podrían tener las alternativas de adaptación.
Medidas como incluir ventiladores, herramientas de mecanización y
automatización, mover la jornada laboral para evitar las horas centrales del
día e introducir más descansos pueden contrarrestar el efecto del aumento de
las olas de calor.
Fecha de publicación: 04
octubre, 2021
Noticia 11
Portaltic.-Xiaomi
anuncia su nueva tecnología de refrigeración líquida Loop, que reduce la
temperatura 8,6º más
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más:
https://www.notimerica.com/ciencia-tecnologia/noticia-portaltic-xiaomi-anuncia-nueva-tecnologia-refrigeracion-liquida-loop-reduce-temperatura-86-mas-20211105114357.html
Un nuevo mecanismo para transferir calor
a través del vacío cuántico
Experimentos a escalas
nanométricas demuestran que dos objetos pueden intercambiar calor a través del
espacio vacío sin necesidad de radiación, gracias a las fluctuaciones cuánticas.
A mayoría de los niños aprenden muy pronto que pueden
quemarse si tocan una estufa caliente o incluso si se ponen demasiado cerca de
un fuego. Ya lleguen a través del contacto directo o de rayos de luz que se
propagan en el espacio, las lecciones sobre la transferencia de calor son tan
intuitivas (y a menudo dolorosas) como inolvidables. Pero los científicos
acaban de revelar una nueva y sorprendente forma en que el calor puede
desplazarse entre dos puntos. Gracias a las extrañas propiedades cuánticas del espacio
vacío, el calor puede viajar de un lugar a otro sin la ayuda de la luz. El
hallazgo se publicó el 11 de diciembre en la revista Nature.
En términos generales, el calor es la energía relacionada con el
movimiento de las partículas: cuanto más rápido se mueven, más calientes están.
A escalas cósmicas, casi toda la transferencia de calor ocurre a través del
espacio vacío, por medio de los fotones (partículas de luz) emitidos por las
estrellas: así es como el Sol calienta nuestro planeta, pese a estar a unos 150
millones de kilómetros de distancia. Aquí en la Tierra, el flujo de calor a
menudo se produce de manera más íntima, por el contacto directo entre dos
materiales y con la ayuda de las vibraciones colectivas de los átomos, cuyas
unidades básicas o cuantos se denominan «fonones».
Durante mucho tiempo se pensó que los fonones no podían transferir
energía térmica a través del espacio vacío: requerían dos objetos que
estuvieran en contacto o, al menos, conectados por un medio adecuado como el
aire. Este principio es el que aprovechan los termos para mantener su contenido
caliente o frío: emplean una pared que encierra un vacío para aislar un
recipiente interior. No obstante, los científicos han especulado durante años
sobre la posibilidad de que los fonones pudieran transmitir calor a través del
vacío, seducidos por una curiosa consecuencia de la mecánica cuántica: el hecho
de que el espacio nunca puede estar realmente vacío.
De acuerdo con la mecánica cuántica, el universo es intrínsecamente
indeterminado: por ejemplo, por mucho que lo intentemos, nunca podremos
especificar a la vez la posición y el momento de una partícula subatómica. Como
resultado de esta incertidumbre, el vacío es un hervidero de fluctuaciones
cuánticas, partículas virtuales que se crean y se destruyen sin cesar. «El
vacío nunca está del todo vacío», corrobora Xiang Zhang, físico de la
Universidad de California en Berkeley y autor principal del nuevo estudio sobre
la transferencia de calor mediante fonones.
Los científicos descubrieron hace decenios que las partículas virtuales
no eran solo posibilidades teóricas, sino que podían generar fuerzas
detectables. Por ejemplo, el efecto Casimir es
una fuerza atractiva que se observa entre ciertos objetos próximos, como dos
espejos situados en el vacío a muy poca distancia el uno del otro. Estas
superficies reflectantes se mueven debido a la fuerza generada por los fotones
virtuales que aparecen y desaparecen continuamente.
Si
esas efímeras fluctuaciones cuánticas podían dar lugar a fuerzas reales,
cavilaban los teóricos, tal vez también serían capaces de transferir calor sin
radiación térmica. Para visualizar cómo podría ocurrir este calentamiento
basado en fonones y asistido por las fluctuaciones cuánticas, imaginemos dos
objetos a distinta temperatura separados por un vacío. Los fonones del objeto
más caliente podrían conferir energía térmica a los fotones virtuales del
vacío, que luego la transferirían al objeto más frío. Si ambos objetos son
básicamente colecciones de átomos que oscilan, las partículas virtuales podrían
actuar como muelles que trasladan las vibraciones del uno al otro.
La cuestión de si las fluctuaciones cuánticas podían ayudar a los
fonones a transferir calor a través del vacío «ha sido objeto de debate entre
los teóricos durante alrededor de una década», señala John Pendry, físico del
Colegio Imperial de Londres que no participó en el nuevo estudio. «En
ocasiones, las estimaciones sobre la fuerza del efecto variaban enormemente, ya
que los cálculos son bastante complejos.»
En general, esas investigaciones previas sugerían que el fenómeno solo
podría observarse entre objetos separados como mucho por unos pocos nanómetros
(milmillonésimas de metro), explica Pendry. A distancias tan diminutas, añade,
las interacciones eléctricas entre los objetos u otros fenómenos a escala
nanonométrica podrían encubrir este efecto de los fonones, dificultando mucho
su detección.
Zhang y sus colegas trabajaron denodadamente durante cuatro años para
resolver ese problema. Diseñaron y perfeccionaron experimentos por ensayo y
error, con el fin de poder observar la transferencia de calor mediante fonones
en el vacío a mayores distancias, de hasta cientos de nanómetros.
Para ello emplearon dos membranas de nitruro de silicio, cada una de
unos 100 nanómetros de espesor. La extraordinaria delgadez y ligereza de estas
láminas hace que resulte más fácil determinar si la energía de una de ellas
tiene algún efecto sobre los movimientos de la otra. Las vibraciones de los
átomos de las membranas las curvan hacia delante y hacia atrás, con una
frecuencia que depende de su temperatura.
El equipo de Zhang se percató de que si las láminas fueran del mismo
tamaño pero estuvieran a temperaturas distintas, temblarían con frecuencias
diferentes. Con esto en mente, los científicos ajustaron los tamaños de las
membranas de manera que, aunque sus temperaturas iniciales (13,85 y 39,35
grados Celsius) no coincidían, ambas vibraban unas 191.600 veces por segundo.
Cuando dos objetos comparten la misma frecuencia, tienden a entrar en
«resonancia» e intercambian energía de manera muy eficiente. Un ejemplo bien
conocido de este fenómeno de la resonancia ocurre cuando una cantante de ópera
consigue dar con la nota correcta para que una copa de champán se rompa.
Además, los investigadores debieron asegurarse de que las membranas
fueran casi perfectamente paralelas entre sí (con una precisión de unos pocos
nanómetros), algo esencial para poder medir con precisión las fuerzas que
podían ejercer una sobre otra. También se cercioraron de que las membranas
fueran extremadamente lisas, con variaciones superficiales que no sobrepasaban 1,5
nanómetros.
Las láminas estaban fijadas a una superficie en el interior de una
cámara de vacío, y una de ellas estaba conectada a un calentador y la otra a un
refrigerador. Ambas membranas, recubiertas con una finísima capa de oro para
hacerlas reflectantes, se irradiaron con rayos láser de baja potencia para
detectar sus oscilaciones y, por lo tanto, su temperatura. Ensayo tras ensayo,
los científicos comprobaron que las membranas no intercambiaban calor a través
de la superficie sobre la que estaban fijadas o por medio de cualquier emisión
de luz visible u otra radiación electromagnética.
«Este experimento nos obligó a controlar de manera muy precisa la
temperatura, la distancia y la alineación», comenta Zhang. «En una ocasión,
durante el verano, tuvimos problemas para llevarlo a cabo porque las altas
temperaturas ambientales calentaban el laboratorio. Además, se tarda mucho
tiempo en realizar la propia medición, porque hay que eliminar el ruido: nos
llevó cuatro horas obtener cada uno de los datos.»
En última instancia, Zhang y sus colaboradores hallaron que cuando las
membranas se acercaban a menos de 600 nanómetros, comenzaban a exhibir cambios
de temperatura que solo podían explicarse a partir de los fonones y las
fluctuaciones cuánticas. Por debajo de los 400 nanómetros, la tasa de
intercambio de calor era lo bastante alta como para que las láminas tuvieran
una temperatura casi idéntica, lo que demuestra la eficacia del mecanismo.
Los investigadores calcularon que la máxima tasa de energía que trasmitieron
los fonones a través del vacío fue de unos 6,5 × 10-21 julios
por segundo. A esa velocidad, se necesitarían unos 50 segundos para transferir
la energía de un fotón de luz visible. Aunque el efecto pueda parecer
insignificante, Zhang remarca que no deja de constituir «un nuevo mecanismo
para la transferencia de calor entre objetos».
«Me alegra ver datos experimentales que confirman que los fonones pueden
saltar la brecha [del vacío]», afirma Pendry. «Es un experimento sensacional y
diría que sin precedentes.»
En principio, este mecanismo podría incluso servir para que las
estrellas calentaran sus planetas. Sin embargo, dadas las distancias de las que
estamos hablando, la magnitud del efecto sería «sumamente pequeña», hasta el
punto de resultar completamente insignificante, dice Zhang.
En clave más cercana, el hallazgo podría permitir que los ingenieros
gestionen mejor el calor de los componentes electrónicos en que se basan los
teléfonos inteligentes, ordenadores portátiles y otros dispositivos, a medida
que se hacen más y más pequeños. «Por ejemplo, en los discos duros, el cabezal
magnético de lectura y escritura se mueve sobre la superficie del disco a una
distancia de tan solo tres nanómetros», apunta Zhang. «A distancias tan cortas,
esperamos que el nuevo mecanismo de transferencia de calor juegue un papel
importante, por lo que debería tenerse en cuenta a la hora de diseñar
dispositivos de almacenamiento magnético.»
Zhang observa que las fluctuaciones cuánticas no producen solo fotones
virtuales: hay muchos otros tipos de partículas virtuales, entre ellas los
gravitones virtuales (cuantos de energía gravitatoria). «Una pregunta abierta
muy interesante es si las fluctuaciones cuánticas de los campos gravitatorios
podrían dar lugar a un mecanismo de transferencia de calor que resulte
relevante a escalas cosmológicas», concluye.
Fecha de publicación: 13 diciembre, 2019
Noticia 13
Trucos
para mejorar la eficiencia energética en el hogar
Tanto las bajas temperaturas del
invierno como las altas del verano ponen a prueba el confort de las viviendas
Tanto las bajas temperaturas del invierno como las altas del verano ponen a prueba el confort de las viviendas. Por ello, es importante contar con un hogar bien aislado para que no parezca un iglú cuando arrecia el frío ni un horno cuando aprieta el sol. Si las casas presentan problemas de ventilación y refrigeración, Rubén Bañón Medina, project manager en el departamento de consultoría y proyectos energéticos de Konery y Solar Team, propone una serie de trucos caseros (sencillos y económicos) para que cualquier persona los pueda poner en práctica, sin necesidad de avisar a Kristian Pielhoff, el mítico presentador del programa 'Bricomanía'. Estos consejos, además, permiten mantener una temperatura constante en la vivienda y ahorrar en la factura eléctrica, que sigue por las nubes.
Su
primer consejo es colocar paneles reflectantes (tipo el parasol del coche)
detrás de los radiadores para que proyecten el calor hacia el interior de la
vivienda, como si hicieran un efecto 'rebote' para no dejar que se escape por
la pared hacia afuera. También recomienda colocar estos paneles en los cajones
de las persianas, dado que por esta zona por se escapa y entra gran cantidad de
calor.
Otro
'tip' es revisar periódicamente los burletes de las ventanas para que estén
siempre en perfectas condiciones, ya que la exposición directa y constante del
sol provoca la degradación del material. Estas tiras flexibles, que son
económicas y dan buenos resultados, actúan de aislante entre la vivienda y el
exterior, simplemente sustituyéndolas cada cierto tiempo. Por último, apuesta
por utilizar pintura termoaislante, ya sea en las reformas como en las
viviendas de nueva construcción, porque crea una barrera que aísla, bloqueando
la transferencia de calor entre materiales y manteniéndolo en el interior.
Con
todo, el experto pone el acento en la importancia de mejorar el aislamiento,
puesto que el calor tiende a escapar a las zonas frías. Esto es, en invierno
sale al exterior y en verano entra al interior. De este modo, calcula, se
consigue un ahorro de hasta un 30% en el consumo de calefacción y refrigeración.
Fecha de publicación: 28 noviembre,
2021
Fuente: https://www.laverdad.es/economia-region-murcia/trucos-mejorar-eficiencia-20211127002428-ntvo.html
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