Como Funciona Nº 67 PDF

 

DESCUBRE

CIUDADES INTELIGENTES DEL FUTURO

C

LOS SECRETOS DE LAS

Nº 67

BARRERAS DE CORAL

FUNCIONA

CIENCIA   n  MEDIOAMBIENTE  n  TECNOLOGÍA  n   TRANSPORTE  n   HISTORIA N ESPACIO

100 MILLONES DE VECES MÁS POTENTE QUE UN PORTÁTIL

EL FUTURO DE LA INFORMÁTICA Y CÓMO CAMBIARÁ EL MUNDO TRANSPORTE DE ALTA TECNOLOGÍA PATINES INTELIGENTES, COCHES VOLADORES, MICROCICLETAS, UNIWHEEL..

BALLENAS BARBADAS INVESTIGACIÓN MÉDICA

CÓMO FUNCIONAN LOS TEST OCULARES Así es como se determinan tus dioptrías

TELEPORTACIÓN CUÁNTICA

ENCRIPTACIÓN CUÁNTICA

CUEVAS DEL MUNDO CÁMARAS DE CALCITA, TÚNELES DE MÁRMOL, CAVERNAS DE HIELO Y MÁS

ROBOTS DE GUERRA

TIPOS DE PLANETAS

GALAXIA ANDRÓMEDA Conoce a nuestra vecina cósmica

 

910

UN DISEÑO SUPERIOR CON UNA PANTALLA SIN LÍMITES Procesador Intel® Core™ i7 14.3mm de grosor  1.38 kgs de peso 1.38

Windows 10. Haz grandes cosas.

 

CÓMO FUNCIONA

NÚMERO 67

BIENVENID S  “Las algas dan al coral su viva tonalidad tropical tropical y convierten el arrecife en un alboroto de color” Arrecifes de coral, pág. 22

   s    r    e    n     t    r    a     P    +    r    e     t    s    o     F       ©

Somos energía cuantificable Desde siempre hemos sabido lo importante de la energía, la nuestra y la que nos rodea. No hace falta ser esotérico o creer en fenómenos extraños para saber que todo lo que sea energía nos influye en nuestras vidas por la vía de las percepciones. Hay gente más sensible que otra y todo ello nos lleva a pensar que esa electricidad que se mueve por nuestra espina dorsal desde nuestras terminaciones nerviosas al cerebro y vuelta, está bien protegida pero esde sensible, muy sensible. Todo esto viene a cuento la energía cuántica, algo que Aitor Urraca Director llevamos tanto tiempo escuchando y siendo aplicado desde los televisores más modernos (los que incluyen Quantum Dot, partículas cuánticas), hasta infinidad de aplicaciones de nanotecnología. Que ahora que lo trasladamos a la energía parece que ya lo sabemos todo pero no, de verdad que es un reportaje tan interesante que no podrás dejar de leerlo ya que en medicina, datos y mucho más afecta a nuestra vida y estará muy presente en ella. Pero son muchos otros los reportajes interesantes que tenemos en este número  y que estamos encantados de compartir cada dos meses en tu revista favorita, máx ima exigencia por los mejores CÓMO FUNCIONA. Contenidos realizados con la máxima expertos de todo el mundo en las diferentes materias que se tratan, con infografías infografía s espectaculares espectacular es que que ayudan a comprender y asi milar rápidamente los conocimientos necesar ios para la comprensión del mundo que nos rodea.

Ya puedes suscribirte en nuestra web, conseguir números atrasados y opinar sobre la revista.

Cifras interesantes Entre un 10% y un 15% de la población es zurda. Un estudio ha concluido que esta preferencia se produce durante el embarazo  y en la médula espin al, no en el cerebro ni viene determinada en el ADN. La razón podría ser causa de factores ambientales por determinar. Averiguar el grupo sanguíneo en 30 segundos con una precisión del 99,9% ya es posible.  Un grupo de científicos chinos acaba de crear un anál isis de sangre basado en papel que puede llevarse a cabo en zona s de conflicto, áreas remotas con pocos recursos o en situaciones de emergencia.

CÓMO FUNCIONA es la edición española de HOW IT WORKS, revista líder en el mundo de la información sobre ciencia, tecnología, el universo, la Tierra y el hombre.

www.revistacomofunciona.es CÓMO FUNCIONA |  003 003

 

 SUMA  SUM ARI 

22

Arrecifes de coral

34

Ballenas barbadas

TRANSPORTE 12

Artilugios de transporte personal

 

Los inventos que cambiarán la forma de moverte

18

Barcazas de los canales El kayak origami Los supercargadores de Tesla

20 20

MEDIOAMBIENTE 22

Arrecifes de coral  Descubre los secretos de los bosques tropicales que pueblan los mares

28 34 36 36 37

Cuevas alucinantes ¿Cómo comen las ballenas barbadas? La sensación térmica La savia del árbol El íbice

TECNOLOGÍA 38

Ciudades inteligentes  ¿Qué papel juega la tecnología para hacerlas más limpias?

44 50

Robots delaguerra Un día en vida de...   Un técnico de turbina eólica

52 53

El puente de Zhangjia Zhangjiajie jie Trituradoras de ramas

CIENCIA 54

Energía cuántica  El futuro de la informática y cómo logrará cambiar el mundo

62 63

La cabeza ósea Examen ocular

ESPACIO 64

Bienvenidos a Andrómeda  Conoce nuestra galaxia espiral más cercana.

70 72 72 73

Sistemas de lanzamiento aéreos La Tierra en HD ISS: cómo duermen los astronauta astronautass Tipos de planetas

HISTORIA 74

La evolución de tiempo Los avances desde los rudimentarios relojes solares hasta los relojes atómicos de hoy día.

78 82

El Blitz de Londres Dinosaurios polares

004 | CÓMO FUNCIONA  

54

TODOS LOS MESES...

ENERGÍA CUÁNTICA

06 Mundo alucinant alucinante e  Historias increíbles de ciencia y tecnología de todo el mundo.

84 Mentes inquietas 

Ciudades inteligentes

38

Aquí respondemos a las preguntas más interesantes.

90 Sabes cómo… Hacer estalactitas, una jungla o un cohete..

92 Cartas  Nuestros lectores nos preguntan sobre ciencia y tecnología.

98 Datos que te interesan  Fascinantes datos que no te vas a creer.

12

Transporte personal

¡SUSCRÍBETE!

64

Andrómeda

www.revistacomofunciona.es

CÓMO FUNCIONA |  005  

MUND 

El desierto del Sáhara es el desierto tórrido más grande del planeta, con una superficie de unos 9,2 millones de kilómetros cuadrados.

ALUCINANTE  El 19 de diciembre de 2016, cayeron copos de nieve en las arenas saharianas. Este extraño acontecimiento se registró en las afuera de la ciudad de Ain Sefra en A rgelia, conocida como «la puerta del desierto». Pese a que la nieve solo duró un día, no

Nieve en el Sáhara Por primera vez en 38 años nieva en las dunas de este desierto norteafricano

Esta imagen tomada por el satélite Landsat 7 de la NASA muestra la nevada del 19 de diciembre de 2016.

006 | CÓM FUNCIONA  

MUND deja de ser una anomalía extraordinaria, y ello aunque las temperaturas en esta región y durante esta época del año no pasa n de unos grados por encima de cero. La última vez que nevó en este mismo lugar fue el 18 de febrero de

llueve, y cuando lo hace caen uno pocos centímetros. Por eso este fenómeno es tan excepcional, incluso cuando hace frío, porque primero se tiene que congelar el agua para formar los copos.  Aunque es atípico ver nieve sobre la

ALUCINANTE 

Climatología rara Barometer

Mining

Sentir el Foehn El 22 de enero

1979, cuando cayó una tormenta de nieve a la zona que duró unos 30 minutos. En el Sáhara casi nunca

arena, sí es lo habitual en el ca so de la cordillera del Atlas, la cual bordea el límite septentrional del desierto.

Fillings

Batteries

Thermometers

Mirrors

Mascara

Paint

Hats

de 1943, la temperatura en la ciudad de Spearfish, Dakota del Sur, EEUU, subió de repente 27 grados, pasando de -20 a 7 grados centígrados debido un intenso viento Foehn.

A brocearse a las antípodas Marble Bar en Australia occidental, es conocida por sus sofocantes temperaturas, y en 1923 las temperaturas no bajaron de 37 grados centígrados durante 160 días. ¡Que viene! El 22 de junio de 2003 cayeron en Nebraska granizos del tamaño de una bola de softol. Algunos optaron por llevar cascos para protegerse, ya que estas enormes bolas destrozaron tejados y formaron cráteres en el suelo.

Lluvia récord La isla de La Reunión en el océano Índico soportó más de seis metros de lluvias durante quince días en enero de 1980, en una de las mayores precipitaciones jamás registradas. Este fenómeno extremo se debió a un ciclón tropical. Inundaciones en el desierto El desierto de Atacama en Sudamérica es uno de los lugares más secos del mundo. De media, registra unos 0,17 cm de lluvias anuales, pero en 2015 cayó en un solo día la lluvia acumulada de casi 14 años.

CÓMO FUNCIONA | 00  007 7  

MUND

ALUCINANTE 

Más de 1.500 pasajeros naufragaron en el Atlántico por falta de botes salvavidas.

    k    c    o     t    s     k    n     i     h     T    ;     k    c    o     t    s    r    e     t     t    u     h     S     /     X     E     R       ©

NUEVAS TEORÍAS SOBRE EL TITANIC

Subir el Titanic

La últimas investigaciones sugieren que un incendio a bordo pudo contribuir a esta famosa tragedia.  Durante más de un siglo se pensó que el hundimiento del Titanic se debió exclusivamente a una fatal colisión

Unido. La White Star Line decidió no informar a los pasajeros y el buque partió con el incendio aún sin extinguir. El fuego se apagó durante la

contra un iceberg. Hoy, 105 años después del desastre, se ha concluido que hubo otra causa de su hundimiento: un incendio. Un reciente estudio de unas fotografías exclusivas tomadas por los ingenieros eléctricos del barco demuestran que una sección de estribor del casco estaba cubierta de unas grandes manchas negras de nueve metros. Se cree que éstas corresponden a los restos de un incendio que ardió durante semanas después de que el carbón de un almacén de combustible se quemase durante las pruebas de velocidad que la embarcación estaba haciendo en Southampton, Reino

travesía transatlántica, peor el daño ya estaba hecho y el destino del barco escrito.  Los expertos aseguran que la temperatura del incendio alcanzó su pico en 1.000 grados centígrados, lo cual debilitó parte del casco en un 75 por ciento. Las manchas negras coinciden además con el sitio en el que el impacto contra el iceberg fue mayor, por tanto se especula que los daños de la colisión se vieron agravados por los efectos del incendio. El fuego pudo también ser la causa de que el Titanic viajara tan rápido por la zona de icebergs. Para apagar el fuego, la tripulación tiraba el carbón ardiendo a las calderas.

Desde llenar el pecio de bolas de pinpón a traerlo a la superficie con ayuda de imanes, se ha sugerido de todo para recoger los restos del Titanic. El lugar del naufragio se localizó en 1985, y en 1998 se logró extraer una sección de su casco de 20 t. Desde entonces, varios sumergibles lo han investigado y han hecho un mapa en 3D del lugar. En caso de hacerse más intentos, el tiempo es un factor esencial, ya que una combinación de bacterias y corrientes oceánicas erosionan gradualmente los restos del barco maldito.

 

La investigación oficial describía las causas del hundimiento como «un acto de Dios»

008 | CÓMO FUNCIONA  

MUND

ALUCINANTE 

NOTICIAS POR CIFRAS

208 minerales Nuevos creados por la acción indirecta del hombre

400

Terremotos Terremot os registrados en el

  Los científicos de la NASA creen que el hielo podría ser un material óptimo para protegerse frente a los dañinos rayos cósmicos.

mundo por la app MyShake desde febrero del 2016

20

Iglúes para los colonos de Marte

Porcentaje de la población mundial que ha celebrado el año nuevo chino

60.000 Las toneladas anuales de CO2 que se salvarán por una nueva planta industrial india

La NASA tiene la solución para posibles asentamientos en Marte: casas de hielo Si los humanos llegamos a Marte, necesitaremos un refugio adecuado para protegernos de la radiación y las temperaturas extremas. Un estudio de la NASA sugiere que uno de los mejores materiales materia les que podría usarse sería el hielo. Conocida como la

Un paciente ya ha reconocido que esta tecnología le ha permitido reconocer letras grandes.

Los ojos biónico biónicos s que curarán la ceguera Este implante podría ayudar a ver a aquellos con visión reducida En un estudio financiado por la sanidad británica, se implantará un ojo biónico a diez pacientes con retinitis pigmentosa para ayudarles a recuperar la vista. Una cámara cáma ra portada por el paciente captura una escena y luego

emplea una unidad de procesamiento de  vídeo que que lleva en la cadera para remitir datos de forma inalámbrica a un implante de retina. Éste activa pequeñas pulsaciones eléctricas eléctricas que evitan pasar por los fotoreceptores dañados.

Cúpula de Hielo Marciana, unos robots construirían un caparazón de agua congelada, y cuando los colonos tuviesen que volver a la Tierra, podría potencialmente convertirse en combustible para el cohete o usarse como depósito de almacenamiento. Esto permitiría alargar las estancias.

Un «nuevo» órgano del cuerpo humano Este descubrimiento podría aportar luz sobre las enfermedades abdominales. El cuerpo humano huma no tiene «nuevo» órgano: el mesenterio. Como parte que es del sistema digestivo, se pensó que se trataba de varias estructuras distintas, pero recientes estudios han concluido que es uno de los 79 órganos que integran integra n el cuerpo humano. El trabajo realizado en el hospital universitario de Limerick concluyó que el mesenterio es un doble pliego de membrana que sirve para mantener m antener unido el sistema digestivo. Aún así, los investigadores todavía no conocen la verdadera función de este órgano. órg ano.

CÓMO FUNCIONA | 009  

MUND

ALUCINANTE 

10

COSAS HEMOSQUE APRENDIDO ESTE MES

    A     S     A     N    ;     I     K     I     W    ;     k    c    o     t    s     k    n     i     h     T    ;     t     h    g     i     S     d    n    o    c    e     S     ©

Edición genética rápida con humanos Los CRISPR son una modalidad pionera de edición genética, y se tiene la esperanza de que pueda aplicarse para combatir el cáncer. El procedimiento se está poniendo a prueba en China y EEUU, y pretende alterar células inmunes capaces de reconocer el cáncer. Se está estudiando el modo de paralizar el sistema CRISPR una vez cumplida su función, para así evitar alteraciones genéticas no deseadas.

Las salamandras dan un paso más para aparearse Las salamandras de boca pequeña viajan una media de nueve kilómetros para reproducirse, arriesgando su vida y pudiendo deshidratarse. Unos científicos han puesto a prueba su resistencia en una cinta corredera y concluyeron que estas salamandras tenían un aguante cuatro veces mayor al de otras parientes cercanas, que se reproducen reproduce n por clonación . ¡Al gunas aguantaron en la cinta cuatro horas! Para nosotros sería como salir a correr 120 kilómetros.

El climatizador que emite calor al espacio El núcleo terrestre tiene su propia corriente en chorro Los satélites de la Agencia Espacial Europea (ESA) han descubierto una corriente en chorro dentro de la Tierra. A 3.000 km por debajo de la superficie de Siberia y Alaska, la corriente transporta metal líquido por medio planeta a una velocidad de 40 km al año. Esta corriente de 420 km de ancho fue detectada durante un estudio sobre el campo magnético terrestre.

La refrigeración radioactiva es una versión muy eficiente del aire acondicionado. Por medio de un emisor térmico, unos físicos han radiado calor desde la Tierra al espacio. El emisor se colocó en una cámara de vacío y se dirigió a un cielo despejado. Tras 30 minutos la temperatura del emisor descendió 40 grados.

010 | CÓMO FUNCIONA  

Las hormigas usan herramientas Unos científicos húngaros dieron miel y agua, y una serie de cosas con los que transportarlas hasta el hormiguero. Tras experimentar con cada herramienta, las hormigas aprendieron que las esponjas y el papel absorbían el líquido.

Con otro cerebro los monos podrían hablar Se ha descubierto que los macacos cuentan con tractos vocales que permitirían el habla. Rayos X de macacos comiendo y bostezando demuestran que su anatomía les permite pronunciar vocales, pero que carecen de la inteligencia para poder hacerlo.

Salir fuera es bueno para los ojos Estudios recientes sugieren que el aumento de miopía en niños se debe a que pasan demasiado tiempo en recintos cerrados. Al concentrarse en objetos iluminados y cercanos como los smartphones, el ojo infantil no tiene tanta oportunidad de enfocar objetos lejanos, lo que probablemente adelante la aparición de miopía. mio pía. Los expertos consideran que esto puede combatirse c ombatirse pasando más tiempo al aire libre.

Los colonos de la Luna podrían vivir en tubos de lava Bajo la superficie lunar se esconden enormes cavernas formadas al secarse rocadiámetros fundida dedeantiguos volcanes.laCon hasta cinco kilómetros, estas cavidades subterráneas podrían usarse para albergar futuras colonias. Estos tubos se han descubierto al detectarse pequeñas variaciones en la fuerza gravitacional de la Luna, y protegerían a los colonos de la radiación solar.

El cerebro filtra el ruido de fondo Conocido como el «efecto cóctel», el cerebro usa la audición selectiva para concentrarse en una conversación. Se han hecho pruebas de audición con electrodos que miden las diferencias en la actividad cerebral cuando éste se expone a un habla incomprensible seguido de una conversación clara.

Los killis se adaptan para sobrevivir a niveles tóxicos de contaminación Esta especie de pez ha conseguido soportar agua contaminada con residuos industriales. Las células del killi atlántico mutaron hasta que la combinación genética exacta podía proteger a las células de las toxinas. Posteriormente el pez se tornó 8.000 veces más resistente a estas sustancias dañinas.

    k    c    o     t    s     k    n     i     h     T    ;    e     k    c     i    w     t    a    r     G    n    a     i    r     B     /     I     K     I     W     ©

CÓMO FUNCIONA | 011  

TRANSPORTE

S  O D  A  Z N  A   V   A  A    S O ¿PODR Á N ES STER EL F U TURO DE   A RTEF A CTODSESPL A Z A MIEN TOS? UESTROS  N

ndar nunca fue suficiente para los humanos. Desde los patines a los helicópteros, siempre hemos estado buscando formas más eficientes, o divertidas,

A

podrían cambiar esta imagen. Ya sea con aparatos eléctricos que te transportan con solo inclinar tu cuerpo, o con tecnología más avanzada como la de los drones personales,

ayudaría a atravesar la ciudad, subir cuestas con facilidad, o darte una divertida vuelta con tus ami gos. O, si fueses un poco más lejos, puede que pronto pronto puedas sacar el móvi l y

de desplazarnos. Por desgracia, 2015 pasó de largo sin que saliera el patinete eléctrico de Marty McFly de «Regreso al Futuro II», y aún nos falta para disfrutar de los coches  voladores. En todo caso, no cabe duda que los medios de transporte personal han avanzado bastante en los últimos años. Hoy día, subirse a un tren o ir en bici pueden parecernos los modos más obvios de desplazarnos a la escuela o al trabajo, pero están saliendo modernos artilugios que

está claro que la tecnología del transporte avanza tan rápido como en otros campos.  Ya hemos vis to la fiebre que h an cau sado los «aeropatines» en 2016. Pero, ni eran aéreos, ni tampoco eran tan maravillosos. Pero la tecnología que emplean ha avanzado bastante en 2017, y pronto puede que la mejor forma de desplazarte sea con un pati nete portátil que puedas fácilmente sacar de tu mochila. Para los trayec tos en que necesites de cierta velocidad, un patín eléct rico te

pedir un d ron para que pase a recogerte. Te subes, le dices en la panta lla a dónde quieres que te lleve, y te relajas cómodamente mientras el dron te l leva de forma autónoma a dónde quieras ir. No obstante, todavía falta pa ra que esto sea una realidad, e incluso una vez esté disponible para el público público,, tendrá que cumplir con toda una serie de normas de seguridad para legalizarse su uso. Descúbrelos todos en este reportaje.

012 |  CÓMO FUNCIONA

 

¿SABÍAS QUE..? El M1 pesa menos de siete kilogramos, lo cual facilita mucho su transporte cuando no se usa.

De carbono El principal material del WalkCar lo hace ligero y resistente.

LEDs integrados La tabla incorpora LEDs delante y detrás para poder usarse de noche.

Baterías La batería tarda una hora en cargar y dura más o menos eso.

Ruedas Las delanteras impulsan el WalkCar, y las traseras pueden rotar 360 grados.

Móntate

Reserva de batería La batería dentro de la tabla es extraíble, así que la puedes cambiar si te quedas sin sopa.

El patinet patinete e Inboard M1 Si te gusta la apar iencia del WalkCar, pero prefieres un patinete tradicional, entonces el

cualquier otro patinete. El M1 incluye además una batería extraíble, extra íble,

en el WalkCar Los segways ya se han populari zado mucho – sobre todo en EE.UU– pero siguen siendo armatostes grandes y aparatosos que no son cómodos para guardar. Afortu nadamente, puede que esto esté por acabar, porque la compañía japonesa CocoaMotors ha desarrollado un transportador portátil que puedes meter en la mochila. El WalkCar parece más un portátil que un medio de transporte, pero que las apariencias no te engañen. Este segway  de  de 33 centímetro se carga en una hora y te permite usarlo usa rlo durante una hora a u nos nada despreciables 16 km/h. Esta Est a hecho de carbono, así que tan solo pesa 2,8 kilos, lo cual lo hace muy fácil de transportar.

M1 de Inboard podría ser la solución para ti. Este dispositivo lleva el patinete eléctrico a un nuevo nivel al inclui r motores, llamados manta drives, dentro de las propias ruedas. Esto significa que no lleva distribuidores dist ribuidores ni motores externos para mover las ruedas, y

de modo que puedes llevar recambios y utiliz arlos una vez recorridos los 11 a 16 kilómetros de autonomía que permite cada carga. La velocidad punta del M1 es de 38,6 km/h, y soporta inclinaciones incl inaciones de hasta 15 grados, con lo cual no tienes que bajarte de él

cuando te quedas sin batería o simplemente quieres deslizarte cuesta abajo, el M1 es como

en zonas escarpadas. Puedes controlar la  velocidad y el frenado desde desde el móvil.

El Inboard M1 por dentro La tecnología detrás de este patín inteligente.

Frenado regenerativo Al frenar, la resistencia se usa para recargar ligeramente la batería.

Motores internos Dos motores internos accionan el patinete sin cadenas distribuidoras.

Velocidad La aceleraciónsey deceleración controla de forma inalámbrica por medio de un stick.

Control inalámbrico Puedes conectar la tabla a un control inteligente, o incluso a tu smartphone.

Frenos Apretando este activador se frena al patinador. Antes de ello debe cambiar el peso. Este cacharrito se mueve a velocidad de carrera y lo guardas como si fuera un ordenador portátil

CÓMO FUNCIONA |  013

 

TRANSPORTE

Así funciona Las prestaciones el Ryno de este microciclo eléctrico: velocidad, comodidad y seguridad.

En el Ryno te mantienes erguido con un sistema de balance giroscópico

El microciclo El microciclo Ryno ahonda en lo que los

Palanca de parada Echándote hacia atrás puedes frenar, y una palanca especial te ayuda a justar la posición para una parada segura.

Asiento ajustable El asiento se ajusta a diferentes alturas, de modo que ésta no sea un impedimento.

Amortiguadores Los amortiguadores debajo del asiento hacen cómoda la conducción.

 segways como el Uniwheel llevan haciendo ya

unos años, coger una rueda y controles giroscópicos y convertirlos en un cómodo aparato de uso diario. El Ryno parece una motocicleta que ha perdido una pelea con una trituradora de chatarra, pero todas sus piezas son básicas. El motor y la batería van dentro de la rueda, lo que hace que el vehículo tenga un punto de

Defensas Estas defensas frontales en verdad son para aparcar el Ryno y que lo puedas apoyar contra algo.

gravedad muy bajo, dejando que el resto del microciclo se ocupe del confort.  Al igua l que con un  segway , aceleras si te inclinas hacia delante, pero en el caso del Ryno, los amortiguadores y el manillar hacen que estés cómodo y seguro. Tiene una  velocidad punta de 16 km/h km /h y una batería que permite una autonomía de unos 24 kilómetros.

Motor Paquetes de batería Los dos batería están dentro de la rueda para mantener el centro de gravedad lo más bajo posible.

El eléctrico también demotor la rueda, y alcanza unos va 16 dentro kilómetros por hora –el equivalente a la velocidad de carrera rápida–.

El Ryno es un vehículo transicional y puede llevarte por cualquier sitio por el que puedas andar o ir en bici

La compañía asegura que el Ryno es de conducción intuitiva, y en pocas horas lo llevarás instintivamente.

014 |  CÓMO FUNCIONA

 

¿SABÍAS QUE..? Una app potencia la velocidad del Uniwheel hasta 22 km/h

El Uniwheel Puede que parezca más difícil de dominar que un monociclo, pero la combinación de control giroscópico tipo  segway con su inteligente diseño lo convierten en uno de los arti lugios más únicos del mercado. Concebido Concebido y diseñado en Reino Unido, Unido, el Uniwheel ofrece colores personalizados, defensas de recambio y una batería intercambiable que hacen de él un medio de transporte ideal para moverse con rapidez. Su velocidad velocidad punta es de unos 22 km/h y t iene una autonomía autono mía aproximada de 11 k m –suficiente para ir y volver de casa a la escuela o al trabajo–. Como solo pesa 10,8 kg, es fácil de transportar en caso de no usarlo.

Muchos de estos artefactos incluyen tecnología de auto equilibrio para mantener la estabilidad.

Paquetes de baterías Están diseñados para su fácil intercambio y poder aumentar la autonomía.

El Uniwheel pieza por pieza Cómo funciona el Uniwheel.

Cubiertas de batería Las cubiertas vienen en varios colores, para que puedas personalizar

el Uniwheel a tu gusto. El Uniwheel es una rueda eléctrica compacta, ligera y que se auto equilibra de diseño e ingeniería británicos.

Defensas Con el uso, las ruedas eléctricas pueden rayarse, por eso estas defensas son recambiables.

Reposapies Acostumbrarse a no perder el equilibrio en el Uniwheel es difícil al principio, pero enseguida se consigue dominarlo.

«Concebido y diseñado en Reino Unido, ofrece colores personalizados, y una batería intercambiable»

Motor El motor de 1.500 vatios puede ir a 22 kilómetros por hora, lo que equivale a correr a toda velocidad.

CÓMO FUNCIONA |  015  

TRANSPORTE

El coche volador Te presentamos el Ehang: tu taxi dron personal. Quizá aún no se haya cumplido tu sueño de tener tu propio coche volador, pero si la compañía china Ehang se pone a ello, poquito faltará para hacerse realidad. Su Ehang 184 es un dron personal que podrá llevarte por ahí de forma autónoma –solo debes decirle a dónde quieres ir, acomodarte y relajarte–. El dron está diseñado para llevar a una persona, y en teoría funcionará un poco como un Uber. Abrirás la aplicación y pedirás un Ehang, que aterrizará cerca de tu ubicación. Podrás subirte, conectarte en la tableta t ableta integrada de la cabina, y el dron despegará. Tampoco te esperes que te mueva por toda

Ehang asegura que el d ron solo necesitará de unas horas para recargarse, y que volará a unos 100 km/h, pero deberá superar varios obstáculos para poder alcanzar su tan ambicioso objetivo, como establecer con las autoridades de la aviación una nueva categoría de licencia de vuelo, lo que implica que deberá superar estrictos controles de seguridad.

España, ya que este modelo está preparado para hacer trayectos de u nos 20 minutos como máximo, tras los cuales cua les deberá recargarse. Durante el vuelo, la tableta de cabina te permitirá monitorizar tu vuelo y te ofrecerá entretenimiento como en un avión av ión convencional.

El Ehang 184 por dentro ¿Cómo funcionará este dron autónomo personal?

Ocho motores Para transportar el peso del pasajero, los ocho motores proporcionarán 106 kW.

El dron mide menos de 2 metros de alto, y los brazos pueden plegarse para su almacenamiento.

Carga La compañía asegura que el dron se cargará entre dos y cuatro horas, y ofrecerá más de 20 minutos de autonomía de vuelo con cada carga.

Podrás monitorizar tu ruta, la climatización y más funciones desde la tableta integrada.

«Abrirás una app, pedirán un Ehang, y éste aterrizará»

Banco de baterías Estos y los sistemas informáticos se almacenan debajo del dron, bajo el asiento del pasajero.

016 |  CÓMO FUNCIONA

 

¿SABÍAS QUE..? El dron Ehang está hecho de aluminio y fbra de carbono para equilibrar resistencia con ligereza.

El diseño interior personalizado incorporará un interfaz de tableta incorporado.

En el extremo de cada uno de los cuatro brazos van dos rotores.

Sensores El dron está diseñado para evitar automáticamente

Infalible El dron está diseñado a prueba de fallos. Si fallase un sistema de potencia, el vehículo puede aterrizar.

obstáculos gracias a estos.

Límites de peso El dron está preparado para transportar hasta 100 kilogramos y volará siempre a altitudes inferiores a 500 metros.

Asiento del pasajero El dron está parade unestilo solo pasajero condiseñado este asiento de coche deportivo en la cabina.

Zona de equipaje La parte de atrás cuenta con un pequeño espacio para el equipaje, por ejemplo.

Toma el control La tableta de la cabina se usa para configurar destinos, monitorizar la ruta, o para escuchar música.

CÓMO FUNCIONA |  017

 

TRANSPORTE

Barcazas Barcaz as de los canales

Descubre el origen de estas embarcaciones y cómo cóm o impulsaron el creci crecimient miento o industria industrial. l. unque hoy día pueden verse muchas barcazas en los ríos, originalmente estaban diseñadas específicamente para poder navegar por la red de canales británica.  Algunos canales tienen esclusas d de e ape apenas nas pocos pocos metros de ancho. Las únicas embarcaciones que pueden atravesarlas son los llamados «barcos estrechos» . Esta limitación implicaba que las barcazas de carga debían ser muy largas para poder transportar varias toneladas de cargamento. Por eso tienen esa forma alargada.

A

El funcionamiento de los canales impone límites a la carga que puede llevar una barcaza. Una embarcación no puede tener más eslora que la longitud máxima entre esclusas, ya que éstas deben cerrarse para poder elevar la embarcación. Las primeras barcazas se hacían de madera – roble u olmo normalmente– y eran arrastradas por caballos. La fuerza animal se reemplazaría luego por los motores de vapor y diésel. La llegada de motores y el uso de materiales de construcción más duraderos, como el hierro y el acero, permitieron que el barco principal remolcara un remolque sin motor. De este modo se doblaba la cantidad cant idad de cargamento por viaje. Para maximizar la cantidad de carga que podía transportar una barcaza, la tripulación se apiñaba en un pequeño espacio en la popa. Estos camarotes eran de menos de tres metros y a veces tenían que alojar a toda una familia. Para ahorrar espacio, las cajas de almacenamiento se usaban como asientos y los pasajeros dormían dormía n sobre el cargamento. Una estufa de carbón ca rbón

La barcaza moderna Hoy día las barcazas incluyen todo tipo de comodidades para la vivienda.

Ancho de cubierta Las auténticas barcazas estrechas se llaman así porque no tienen anchuras de más de 2,1 m.

Espacio de carga Las barcazas originales tenían cubiertas abiertas en las que cabían varias toneladas de cargamento, que se cubría con lonas.

Narrowboats had to be long and thin to navigate canals

les calentaba. Hoy día, la gente que vive en barcazas disfrutan de amplios camarotes  y de muchas muchas comodidades modernas, como la electricidad y televisión por satélite.

Las esclusas

Placa de proa Los constructores las diseñaban de forma que mostrasen la mínima resistencia al agua, y a veces las hacían decorativas.

Caballo de tiro Las primeras barcazas iban remolcadas por caballos que iban delante.

018 |  CÓMO FUNCIONA

1 Entrada en la esclusa

En este ejemplo, la embarcación entra por la esclusa que está más abajo. El agua en la esclusa está al mismo nivel que en el canal por el cual ha accedido la embarcación.

 

¿SABÍAS QUE...? El diseño de la red de canales británica y sus barcazas se atribuyen al ingeniero británico James Brindley.

Caballos de tiro de las vías fluviales La imagen de una barca de canal navegando por la tranquila campiña inglesa parece no concordar con la función que las barcazas desempeñaron durante la revolución industrial. Aún así, ése era exactamente el propósito de estas embarcaciones y canales. Los canales británicos fueron construidos por empresarios industriales de mediados del siglo XVIII y principios del XIX. Innovadores como John Smeaton y Tho mas Telford sabían que un sistema de transporte eficiente era importante

para llevar combustible a las fábricas que serían el motor de la economía. Por el agua se podían transportar cargas pesadas de forma más eficiente porque requería menos esfuerzo moverlas. Sin embargo, con la llegada de los potentes ferrocarriles en el siglo XIX, las barcazas empezaron a perder ventaja. En Gran Bretaña, el uso comercial limitado de los canales continuó hasta los años cuarenta, pero no dejó de bajar su protagonismo con la expansión del transporte por carretera.

Las barcazas fueron vitales para el comercio, pero fueron reemplazadas por otros medios.

Caña Para dirigir la barcaza se gira la caña hacia el lado opuesto al rumbo que se quiere seguir.

Hélice Las barcazas suelen tener hélices de tres hojas y algunas alcanzan velocidades de cerca de 6,5 kilómetros por hora.

Motor diésel

Camarotes Entrada y salida

Eslora La eslora de la embarcación estaba determinada por la esclusa más corta de la ruta, normalmente de 22 metros.

Al tener los costados bajos los pasajeros y tripulación pueden entrar fácilmente en el camino de sirga.

Muchas barcazas modernas tienen interiores a medida para hacer cómodas travesías.

Los motores diésel emplean la compresión de aire para inflamar el combustible, y por tanto eran más eficientes de los motores de vapor.

«Los camarotes solían medir menos de tres metros de largo»

   g    n    a     P    x    e     l     A    :    n     ó     i    c    a    r     t    s    u     l     I    ;     k    c    o     t    s     k

2 Se eleva la embarcación

3 Se abandona la esclusa

Cuando el barco está ya dentro de la esclusa, se cierra la compuerta inferior. La esclusa se empieza a llenar con el agua del nivel superior, elevando así la embarcación.

Cuando el nivel del agua dentro d entro de la esclusa equivales al del nivel superior, la compuerta superior se abre y la embarcación pasa al canal superior.

CÓMO FUNCIONA |  019  

TRANSPORTE

En menos de media hora puedes estar en el agua.

El kayak origami

Abrochado Varias cintas, hebillas y pasadores abrochan todos los componentes.

Asientos ajustables El asiento y respaldo se ajustan en la bañera, al igual que los reposapiés.

Descubre kayak plegable yeste su sencillo funcionamiento

I 

nspirado en los kayaks de Groenlandia y en el ar te japonés de la papiroflexia, el innovador in novador diseño de Oru Kayak presenta el primer kayak plegab plegable. le.  Apodado de forma acertada como el kayak origami, está compuesto de una única lámina de plástico corrugado, que no solo lo hace tremendamente ligero, sino que hace que no se requieran herramientas para montarlo –

Funciones duales El suelo naranja es antes la tapa de la bolsa.

Plegado del kayak En el montaje y desmontaje las etiquetas de colores te guían para hacer los pliegues.

se monta en 20 minutos–. La lámina de polipropileno polipropileno extr uido de 5 mm  y doble doble capa apo aporta rta estruct ura  y solidez al kayak. Al ser tan compacto se facilita su transporte  y almacenamiento.

Navegar con el kayak origami

Almacenamiento y transporte ¡El kayac se pliega y se convierte en su propia funda!

Las piezas que lo componen y cómo se monta el kayak.

Los supercargador supercargadores es de Tesla Descubre la tecnología que ocultan sus instalaciones de carga rápida

L 

os coches eléctricos de Tesla funcionan con corriente continua (CC) procedente de una batería interna. Las La s estaciones estándares de c arga de Tesla proporcio proporcionan nan electricidad en corriente alterna (CA) desde la red hasta la batería por medio de un rectificador en el coche que convierte la C A en

limita la velocidad a la que se carga la batería. Las estaciones de supercarga evitan este problema probl ema con la inst alación de rectificadores incorporados. Una vez la corrientes es convertida, ésta se transfiere directamente a la batería del coche. Para evitar sobrecargas, un ordenador en el coche reduce la velocidad

Las estaciones de supercarga de Tesla cuentan ya con u nidades de 120 kW. Los cargadores domésticos solo tienen capacidad para 20 kW. En una hora se puede cargar una batería para que el coche tenga una autonomía de unos 80 km. Pero en una estación de supercarga con 30 mi nutos se

    h     i    n     T    ;     I     K     I     W    ;     k    c    o     t    s    r    e     t     t    u     h     S     ©

CC. Este rectificador debe ser pequeño, lo cual

de carga cuando la batería llega l lega a su tope.

consiguen autonomías de 200 km.

    k    a    y    a     K    u    r     O    ;    a     l    s    e     T       ©

020 |  CÓMO FUNCIONA  

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ENVIRONMENT MEDIO AMBIENTE

ARRECIFES DE CORAL

En 2016 se hicieron grades descubrimientos en el estudio de los corales, incluidos nuevos arrecifes.

U 

n pólipo de coral en sí puede medir tan solo escasos milímetros, pero cuando se junta con otros para formar una colonia, y esta colonia se junta con otras especies para formar un arrecife, esos minúsculos pólipos crean unas de las mayores estructuras en la Tierra. Se cree que los arrecifes de coral contienen el 25 por ciento de la biodiversidad del planeta, pero solo cubren el 0,2 por ciento de su superficie.  Los hay de dos tipos: duros y blandos. Los

corales duros son los arquitectos del arrecife –secretan un duro esqueleto de carbonato de calcio que se va fusionando con el tiempo para crear las gigantescas barreras naturales–. Los corales blandos secretan esqueletos no tan duros, pero que desempeñan una función esencial en el crecimiento y salud del arrecife. Los corales que crecen en las zonas poco profundas necesitan necesitan aguas cri stalinas, ya que la luz es esencial para su crecimiento. Sus tejidos contienen minúsculas algas llamadas zooxantelas que que fotosintetizan y aportan alimento al coral. El alga le confiere al coral su tonalidad tropical y  vibrante, y convier te el arrec ife en un derroche de color submarino. Los corales de aguas profundas no dependen de algas simbióticas para alimentarse porque viven en la oscur idad, así que obtienen su propio alimento. Cada pólipo individual en una colonia tiene

1. Agua limpia El agua cristalina ayuda al coral a prosperar, ya que su alga simbiótica dispone de mucha luz para fotosintetizar.

1

2

2. Corales pétreos Con el tiempo se van fortaleciendo los esqueletos

de carbonato cálcico para formar el arrecife.

022 |  How It Works

 

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¿SABÍAS QUE...? A una nueva especie de pez de arrecife coralino se la ha llamado Tosanoides Obama en honor al presidente.

Siguiendo las señales ambientales, cada especie de coral se reproduce al mismo tiempo.

Fundamental Para que prosperen, la mayoría de arrecifes coralinos deluz. agua limpia yrequieren abundante

4. Vida en el arrecife Miles de animales se benefician de la seguridad y riqueza del arrecife.

3

4 3

4

Ciclo de vida del coral 2

3. Corales blandos Sobre el coral duro y dentro de éste, el coral blando añade diversidad al arrecife.

Cada año, bajo la influencia de la Luna y las mareas se produce un fascinante acontecimiento reproductivo.

1 5

6 1. Desove Los corales liberan esperma y huevos al agua al mismo tiempo.

2. Subida En seguida se fertilizan muchos huevos. Las células suben a la superficie y se empiezan a dividir.

3. Larvas La corriente empuja las células y se dividen hasta desarrollarse en larvas de coral.

4. Substrato Una vez han crecido lo suficiente, las larvas empiezan a hundirse hacia

5. Asentamiento Una vez asentadas, el coral duro empieza a producir un esqueleto de

6. Desarrollo Dado que apenas crecen unos centímetros al año, la formación de arrecifes lleva

   x     i    n    e    o     h     P    o    e     N    y     b    n    o     i     t    a    r     t    s    u     l     l     I     k    ;    c    o     t    s     k    n     i

el lecho marino.

carbonato cálcico.

muchísimo tiempo.

CÓMO FUNCIONA |  02 023 3  

ENVIRONMENT MEDIO AMBIENTE

células urticantes urt icantes llamadas nematocitos que se activan si se tocan. En función de las especies, los nematocitos pueden segregar una potente toxina que permite al coral abatir a su presa. Los corales que habitan cerca de tierra a menudo dependen para sobrevivir de ecosistemas interconectados. interconectados. Los manglares

agua limpia. Los estudios sugieren que los arrecifes que crecen con los manglares no son tan susceptibles al blanqueamiento. Este blanqueamiento se produce cuando los corales son sometidos a estrés térmico. Para sobrevivir, la mayor parte de las especies de coral requieren de temperaturas entre 18 y 29 ºC. Son muy sensibles a los

aumentado un grado centígrado a lo largo del último siglo, los corales se han visto al borde de la muerte. Aproximadamente un 67 por ciento de los corales se vieron afectados en las zonas más castigadas de la Gran Barrera de Coral e incluso se publicaron obituarios por el emplazamiento marino.  Afortunadamente, de momento momento,, la Gran Gran

son importantes, ya que estos árboles de agua salada atrapan sedi mento y escorrentía de la tierra, filtrando filtra ndo la contaminación y aportando nutrientes. De igual modo, a veces se forman praderas marinas entre los manglares y los arrecifes, lo que aporta alimento a animales y estabiliza el lecho mar ino, manteniendo manteniendo el

cambios de temperatura. Si la temperatura del agua sube demasiado, los corales expulsan su zooxantela simbiótica. Esto los torna de un color blanco brillante, que puede suponer su muerte. El 2016 fue testigo de uno de los peores blanqueamientos conocidos. Como las temperaturas de la superficie han

Barrera de Coral sigue ahí. Hay corales, como los de Kimberley en  Australia occidental, occidental, que se se han adaptado adaptado a temperaturas tempera turas ex tremas. En esta zona se producen las mareas tropicales más grandes del mundo y los corales se  ven repetidamente repetidamente Determinados corales expuestos al aire y soportan el blanqueamiento blanqueamient o mejor que otros.

«El alga deposita un esqueleto de carbonato cálcico, como los anillos de un árbol» De agua fría No todos los corales se encuentran en aguas tropicales. De hecho, la mayoría de los corales más extendidos en las cuencas oceánicas están a gran profundidad. Estas sorprendentes especies no requieren de luz ni de zooxantelas fotosintetizadoras para sobrevivir, y son capaces de expandirse y prosperar en las profundidades totalmente oscuras, aunque lentamente. La energía y nutrientes los obtienen de partículas de alimento que flotan en el agua. Este tipo de corales habita en áreas con c on corrientes rápidas donde el alimento es abundante, como en las plataformas continentales, montes marinos, salientes y pináculos. Se han encontrado incluso en la extremadamente frías aguas antárticas. El arrecife de coral de agua fría más grande está en la costa de la isla Røst en Noruega, y mide unos 40 km de largo. Al igual que los de agua caliente, las variedades de agua fría proporcionan asilo a todo tipo de vida marina, incluidas estrellas de mar y gusanos.

Los corales de agua fría están muy distribuidos porque no dependen de la luz del sol para su supervivencia.

024 | | CÓMO FUNCIONA 024 How It Works

Algunos corales tienen una relación simbiótica con los manglares.

El arrecife secreto Oculto

detrás de la Gran Barrera de Coral se encuentra otro sistema gigante de arrecifes prácticamente desconocido hasta 2016. Este arrecife se integra principalmente de biohermos –grandes estructuras calcificadas abandonadas y formadas por el alga verde halimeda. Los científicos no cabían en su asombro al descubrir que el arrecife de biohermo cubre una superficie de 5.957 metros cuadrados. Esto se descubrió gracias al empleo de tecnología aérea LiDAR de alta resolución durante la elaboración

de un mapa 3D del lecho marino. Los biohermos están a mucha más profundidad que la Gran Barrera de Coral, pero se estima que tienen una edad aproximada. Algunas de estas estructuras miden unos nueve metros de alto y hasta 180 de largo. Con el envejecimiento, el alga deposita un esqueleto de carbonato cálcico, como los anillos de un árbol, lo cual permite a los investigadores determinar la edad de los biohermos, así como establecer registros de la temperatura y acidez del agua .

El nuevo arrecife de biohermo fue descubierto por un estudio aéreo.

 

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    h     T       ©

 

¿SABÍAS QUE...?ASe DID YOU KNOW? new reede fsh species discovered in Hawaii was Tosanoides Obama ater theen 44th US president hacoral datado hace 4.000 años a una colonia denamed coral negro de aguas profundas Hawai.

El arrecife amazónico El año pasado se descubrió un arrecife en un lugar sorprendente... robablemente el arrecife coralino robablemente coral ino más sorprendente sea el que se encuentra bajo el turbio flujo del río Amazonas

descubrió en 2016, pero los investigadores ya sospechaban de su exi stencia en 1970, cuando haciendo pesca de arrastre se encontraron

P

 junto a la costa de de Brasil. El río de 6.992 6.992 kilómetros de longitud descarga anualmente enormes cantidades de lodo y agua dulce en el mar, lo que hace que se incremente la salinidad  y turbiedad del agua allí –exactamente –exacta mente las condiciones opuestas opuestas a las la s requeridas para que prospere un coral tradicional–. El arrecife se

peces propios de los arrecifes. Mediante un sistema de muestreo acústico, acúst ico, el equipo exploró las aguas profundas a lo largo de la plataforma continental desde la superficie, y consiguieron trazar un mapa del arrecife que se asienta bajo la columna de agua dulce cargada de sedi mento.

El arrecife al descubierto

En las imágenes por satélite puede apreciarse la enorme columna de agua sedimentada

Sedimento variable La carga de sedimento en las aguas por encima del arrecife central es muy variable, y depende de factores ambientales.

Bajo el agua dulce sedimentada se encuentra un ecosistema lleno de vida

Aguas más limpias La sección sur del arrecife se ve menos afectada por el sedimento. Las aguas son más limpias y la luz puede penetrar.

Sedimento amazónico En el arrecife del norte es donde la carga de sedimento es mayor y donde entra menos luz. Bajo el lodo Las corrientes profundas oceánicas sacan del arrecife el agua dulce sedimentada para que éste sobreviva debajo.

Extensión máxima de la columna de sedimento en el año:

Arrecife del norte Este arrecife sobre el fondo fangoso tiene miles de años. Dejó crecer y esta habitado por esponjas gigantes. Sector norte

Sector central

Arrecife central Langostas y esponjas habitan aquí, así como rodolitos –algas rojas con forma de coral.

Arrecife del sur Este arrecife se parece más a los arrecifes coralinos tradicionales, con abundancia de coral blando y duro y una variada vida animal.

Sector sur

Nov–Ene Feb–Abr May–Jul Ago–Oct Arrecifes

Tamaño del arrecife Junto a la costa de Brasil y la Guinea Francesa, los arrecifes cubren un área de 9.500 km2 (el equivalente a la superficie de Chipre).

    k    c    o     t    s     k    n     i     h     T    ;     I     K     I     W  ,    y    m    a     l     A    ;    r    e     d    r    o     F    s    a     l    o     h    c     i     N    y     b    n    o     i     t    a    r     t    s    u     l     l     I     ©

Especies del arrecife En total, los investigadores detectaron más de 60 especies de esponjas y 73 especies de peces.

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How It Works ||  025 02 55 CÓMO FUNCIONA 025 02

MEDIO ENVIRONMENT AMBIENTE

a las sofocantes tempera temperaturas turas diurnas. diurna s. Estas condiciones condicio nes serían mortales para las especies de coral que habitan en otros lados, pero no para los de Kimberley. Los corales expuestos a estos extremos mostraron mayor resistencia a las aguas calientes, lo que sugiere que un entorno muy variable puede significar en los corales una mayor resistencia al blanqueamiento. Otra increíble adaptación es el «efecto

buceadores regresaron y encontraron el floreciente oasis que un día fue. Se especula que esta rápida recuperación pueda deberse a que estas grandes estructuras no están está n muertas como primero se pensó. Se cree que si parte del tejido dentro del esqueleto estaba mejor protegido, entonces pudo recolonizarse por el esqueleto original una vez mejoraron mejoraron las tempera temperaturas. turas. En 2016 se descubrió también en el arrecife

para afectar a los corales, que requieren de entornos salinos para florecer. Pese a disfrutar de una biodiversidad menor a la de un arrecife de agua caliente, se trata de todo un descubrimiento oceanográfico. Con la tecnología actual, ahora podemos observar los arrecifes desde el aire y desde el mar. Podemos incluso analizar el coral (el  vivo y el fosilizado) para aprend aprender er más acerca acerca de los climas prehistóricos de la Tierra

fénix». En 1998 pereció casi el 16 por ciento de los corales de todo el mundo. Unos buceadores en la laguna de Rangiroa en la Polinesia francesa se percataron de que incluso los corales porites habían sucumbido al blanqueamiento y pronosticaron que harían falta 100 años para que se recuperara el arrecife. Sin embrago, 15 años después esos mismos

del Amazonas, un ex tensísimo y profundo sistema de esponjas, corales y rodolitos que habitan donde se pensó que nunca podrían hacerlo los corales –bajo la turbia columna de sedimento de la boca del río Amazonas–. La topografía del lecho marino y la intensidad de las corrientes hacen que la marea de agua dulce cargada de sedimento que vierte el Amazonas no baje tanto como

mediante el estudio de las propiedades químicas de sus esqueletos. Los arrecifes proporcionan un hábitat para los peces que comemos, protegen la tierra de tormentas y erosiones y disipan la energía de las olas. Pese a tratarse de una criatura criat ura extremadamente resistente, resistente, el coral sigue amenazado por la acidificación oceánica y el calentamiento de las temperaturas.

Arrecifes artificiales Un arrecife artificial es cualquier cosa en el mar construida por el humano y que haya sido colonizado por corales, algas y otras especies encostradas. Las plataformas petrolíferas, los muelles, los malecones y los escombros sumergidos son arrecifes artificiales, que aportan substrato a todo tipo de vida marina para que se aferren a ellos, lo que a su vez atrae a peces y otras criaturas en busca de alimento y refugio. Se han sumergido a propósito muchos para promover la vida marina en lugares que carecían de ella, como barcos retirados de servicio, vagones de tren y viejas plataformas petrolíferas. petrolíferas. Al cabo de unos meses la vida marina vuelve a florecer.

Colocación

Al cabo de semanas

Al cabo de años

La estructura se coloca en una ubicación marina normalmente carente de vida. Los arrecifes hechos con tal propósito se hacen de un material con pH balanceado e incluyen hendiduras para atraer colonos grandes y pequeños.

Se encostran los primeros pobladores, organismos sedentarios como esponjas, anémonas y percebes. Pequeños peces tipo pargo enseguida son atraídos para inspeccionar y alimentarse sobre los colonos.

En cuestión de años, un arrecife totalmente desarrollado tendrá ya especies de coral calcáreo asentadas. Los peces pequeños atraen a depredadores mayores, completándose así una compleja y equilibrada red alimentaria.

Cambio climático y arrecifes coralinos A medida que se calienta el planeta, sus arrecifes se ven expuestos a riesgos derivados de varias amenazas.

Calentamiento oceánico

Aumento del nivel del mar

Tormentas

El incremento de temperaturas induce el estrés térmico en los corales. Expulsan su zooxant zooxantela ela simbiótica y colonias enteras pueden perecer en un proceso denominado blanqueamiento.

Puede verse acompañado con mayores niveles de sedimentación, que pueden ablandar los corales y contaminar el agua. Esto evita que la luz solar alcance las zooxantelas, y que por tanto no puedan hacer la fotosíntesis.

Los cambios climáticos afectan a la intensidad, frecuencia y distribución de los patrones de tormenta. Aunque los arrecifes pueden recuperarse de los daños por tormentas, requieren de mucho tiempo para hacerlo.

026 |  How It Works

 

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¿SABÍAS QUE...? A new La cima coralde ree losfsh corales species de la discovered montaña Anton montaña in Hawaii Dohrn was–a named 320 km Tosanoides de Escocia– Obama está ater a 600 them44th de profundidad. profundida US president d.

DID YOU KNOW?

El programa CORAL Con el fin de entender mejor nuestros océanos, la NASA fija su mirada en el mundo coralino. os arrecifes de coral son ecosistemas esenciales de nuestros océanos y se han realiz ado minuciosos estudios acerca de su salud y protección, sin embargo, todos estos datos acumulados se han recopilado conforme

pueden escanear grandes extensiones de arrecife desde el cielo. El sensor registra el espectro de la luz reflejada hacia arriba desde el océano. Un algoritmo elimina la influencia del agua y permite obtener una imagen realista del

a parámetros. Para evitar esto, en 2016 ladistintos NASA presentó una iniciativa de 15.000 millones de dólares llamada CORAL (Laboratorio (Laborato rio Aéreo para Arrecifes de Coral). Por medio de un avanzado sensor llamado PRISM, por sus siglas en inglés (Espectrómetro Portátil Generador de Imágenes Remotas) se

coral, las algas la arena –factores importantes para evaluar laysalud del arrecife–. CORAL escaneará los arrecifes del Pacífico, desde  Australia a Hawai.

L

La Gran Barrera de Coral se extiende a lo largo de 2.300 kilómetros por la costa noreste australiana.

Misión CORAL Esta técnica sensorial remota de la NASA promete ofrecer una imagen real de los arrecifes de nuestro planeta. LEYENDA:

Rojo = Coral Verde = Alga

Amarillo Amarillo= = Arena

Escaneado Desde una altura de 8 km se pueden analizar grandes muestras de arrecife, mostrando su composición.

El avión Un avión comercial, Gulfstream-IV (G-IV) porta el sensor de alta tecnología por todos los arrecifes del Pacífico.

PRISM Desde el cielo, un sensor captura datos a lo largo del espectro ultravioleta, visible y casi infrarrojo.

Aumento de escorrentías Un exceso de agua dulce, junto con la escorrentía procedente de tierra firme cargada de fertilizantes y químicos pueden provocar la floración de algas. Éstas roban nutrientes a los corales.

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ENVIRONMENT MEDIO AMBIENTE

Luz reflectada Por medio de algoritmos las sutiles diferencias de la luz reflejada se analizan las características del arrecife.

Cambios en las corrientes Pueden provocar problemas con las temperaturas del océano y el flujo de nutrientes, así como con la dispersión de corales y con el desove, además de alterar la disponibilidad de alimento.

Datos Los datos revelan la salud del arrecife. Los científicos estudiarán los ratios de distintas estructuras y especies del arrecife.

Acidificación oceánica El océano absorbe alrededor de un tercio del CO2 de la atmósfera, lo cual lo acidifica. Esto ralentiza la velocidad a la que los corales pueden formar esqueletos de CaCO2, dificultando su crecimiento.

How It Works | | 027 02 77 CÓMO FUNCIONA 027 02

    A     S     A     N    ;    x     i    n    e    o     h     P    o    e     N     &    a    g    a     l    o    m     S    o     J    y     b    n    o     i     t    a    r     t    s    u     l     l     I     ©

CUEVAS ALUCINANTES ESCARBA BIEN PROFUNDO Y DESCUBRE ALGUNAS DE LAS MARAVILLAS OCULTAS DE LA TIERRA

La gruta de Son Doong Quang Binh, Vietnam a cueva más grande del mundo no se descubrió hasta 1990 y se exploró por primera vez en 2009, pero se ha estado formando desde los últimos 3 millones de años. Ha sido esculpida en caliza por el río Thuong, que fluye bajo la cordillera Annamite, y es tan grande que dentro de su caverna más espaciosa cabría hasta un Boeing 747. Dentro de ella hay estalagmitas de 80 metros de altura, pisolitas del tamaño de una pelota de béisbol, e incluso nubes que se forman fruto de los microclimas de la propia cueva. Hay sumideros enormes que permiten a la jungla abrirse hueco en la gruta.

L

Tipos de cuevas Las múltiples variedades de cuevas que podemos encontrar en el mundo.

Por disolución

De lava

Marinas

Glaciares

El agua subterránea que contiene ácidos naturales se filtra en la tierra y disuelve las rocas solubles –caliza y dolomita– que allí se encuentran.

A medida que la lava fluye hacia abajo, su superficie se enfría y solidifica, pero la lava caliente fluye todavía por debajo y deja así una cavidad hueca.

Conocidas como cuevas costeras, se forman con la lenta erosión de las olas sobre zonas débiles de los acantilados.

El agua que fluye dentro o por debajo de un glaciar va derritiendo poco a poco el hielo que la rodea. Al final se forma una cueva.

028 || CÓMO   How ItFUNCIONA Works  

¿SABÍAS QUE...?20 El 20 perpor cent ciento of thede Earth’s la superfcie land surface de la Tierra is Karst eslandscape paisaje cárstico – the limestone-dense –regiones densas areas en caliza–. most caves form in

DID YOU KNOW?

Sistema Sac Actun

México

La red de cuevas acuáticas bajo la península del Yucatán en México contiene el río subterráneo más grande del mundo, con una longitud de 312 km. Es el segundo sistema

¿Cómo se forman las cuevas? Descubre los procesos de disolución que crean las cuevas a lo largo de miles de años.

de cuevas más grande del mundo, después de la cueva del Mamut en EE.UU. Pero no se descubrió su verdadero tamaño hasta 2007 cuando un grupo de buceadores encontró un pasaje que enlazaba los sistemas de cueva El Sistema Sac Actun está constantemente inundado de una mezcla de agua dulce y salada Sac Actun y Nohoch Nah Chich.

«La cueva Hang Son Doong es tan grande que dentro de ella cabría hasta un Boeing 747»

1 2

Bajo tierra El agua subterránea se filtra en las grietas de la tierra para llegar a la caliza que se oculta debajo.

5 3 Se crean cavidades El agua ligeramente ácida va disolviendo la roca caliza para crear un sistema de pequeñas cuevas.

4

Unión entre sí  Cuanta más agua entra, las cuevas se hacen más grandes y al final acaban uniéndose, convirtiéndose en una gran caverna.

1. Roca dura Las capas superiores de la roca son más duras y tardan más en disolverse que la caliza blanda.

2. Agua ácida El agua se mezcla con dióxido de carbono del aire y el suelo para crear ácido carbónico débil.

3. Cuevas subacuáticas La cuevas situadas por debajo de la capa freática siempre están inundadas de agua.

4. Derrumbe de grietas Las grietas de las capas superiores se agrandan cada vez más, y se derrumban creando sumideros.

5. Química de las rocas Los minerales de la roca pueden acidificar más el agua subterránea a su paso por ella.

Por fracturas

De taludes

Eólicas

Anquihalinas

Capas de minerales más solubles entre capas de roca menos soluble son disueltas por aguas subterráneas ácidas, dejando fracturas.

Las aperturas entre grandes piedras que han caído en una pila en la base de los acantilados se llaman cuevas de taludes.

Comunes en los desiertos, se forman por vientos que soplan arena fina contra una pared rocosa, erosionando su superficie.

Típicas de las líneas costeras, estas cuevas inundadas contienen una mezcla de agua dulce y agua salada.

    k    c    o     t    s    r    e     t     t    u     h     S     /     X     E     R    ;     k    c    o     t    s     k    n     i     h     T    ;    y    m    a     l     A    ;     I     K     I     W     ©

CÓMO How FUNCIONA It Works | 02  029 9  

MEDIO AMBIENTE

Formaciones de cuevas Descubre algunas de las características más asombrosas que ocultan las cuevas.

Helictita Las fuerzas capilares hacen que las gotas de agua se muevan en múltiples direcciones, depositando la calcita en pequeñas ramas.

Estalactita El agua que gotea del techo de la cueva deposita restos de calcita, que se va acumulando hasta formar estalactitas.

«La cámara de Sarawalk es la caverna en superfcie más grande del planeta»

Estalagmita Pajillas El agua que gotea del techo a veces deposita anillos de calcita, que se acumulan y forman estalactitas huecas.

El agua que gotea y que aún mantiene trazas de calcita, aragonita o yeso cae al suelo de la cueva y crea las estalagmitas.

Columna Al final las estalactitas y las estalagmitas crecen tanto que forman columnas de calcita.

Pisolitas El agua que gotea en las charcas de la cueva deposita calcita alrededor de granos de arena y se forman estas perlas.

La Cueva del Mamut Kentucky, EE.UU. Con más de 650 kilómetros de cuevas y pasajes explorados, la Cueva del Mamut es el sistema de cuevas más grande del planeta. Se cree que se empezó a formar hace 10 millones de años, cuando el agua ácida de la lluvia empezó a filtrarse por las grietas en las capas de pizarra y arenisca de la zona y hacia la caliza debajo de éstas. Con el tiempo el agua disolvió la roca caliza, creando una enorme red de cuevas que aún faltan por descubrir. Aquí se han encontrado casi todas las formaciones de caverna.

Hay más de 200 cuevas dentro del Parque Nacional Mammoth Cave.

030 || CÓMO How ItFUNCIONA Works

WWW.HOWITWORKSDAILY.COM

 

¿SABÍAS DID YOU KNOW? QUE...?20 El animal per cent terrestre of the Earth’s encontrado land surface a más is profundidad Karst landscape fue un–insecto the limestone-dense sin ojos en la cueva areas most de Voronia, caves a form 1980inm.

Cuevas de Mármol Patagonia, Chile

En una península de mármol sólido en el lago glacial General Carrera hay una serie de cuevas azules. Formada a lo largo de los últimos 6.000 años por olas que golpean la roca, disolviendo y llevándose el carbonato de calcio, su color es fruto de las celestes aguas del lago que reflejan sobre el mármol gris, de forma que su intensidad y tonalidad cambia en función del nivel del agua y de la época del año.

 

Cueva de Voronia Formada a partir de una serie de fosas de caliza conectadas por estrechos pasajes, esta cueva en Abjasia, Georgia, es la única conocida del planeta a 2,000 metros de profundidad 0

100

Burj Khalifa 830 m

200

300

400

3

500

600

700

Cuevas glaciares de Vatnajökull

800

Vatnajökull, Islandia

1

Dentro del Glaciar Vatnajökull, el más grande de Europa, se ocultan una serie de espectaculares cuevas de hielo. Las Cuevas Kverkfjöll se forman cuando el calor geotérmico procedente de los manantiales calientes por debajo del glaciar, derriten el hielo, esculpiendo así largos espacios que se extienden en túneles a lo largo del agua congelada.

900

Torre Eiffel 324 m

1000

2 1100

Gran pirámide 140 m

1200

1300

1400

1500

Empire State Building 443 m

Cueva Gua Nasib Bagus

1600

5

1700

Monumento a Washington 169 m

Sarawak, Malasia

La enorme gruta de Sarawak en la cueva Gua Nasib Bagus en Borneo, es la gruta terrestre más grande en superficie del planeta, capaz de alojar dentro 40 aviones Boeing 747. El Parque Natural Gunung Mulu alberga también la galería de cueva más grande del mundo, la cueva del ciervo, en la cual cabrían hasta cinco catedrales como las nuestras.

1800

1900

2000

 

Edificio Chrysler 319 m

4

2200

6 2300

3. Campamentos

1. Tamaño

2. Pasillos en la roca

La altura de la cueva equivale a seis Torres Eiffel y media superpuestas una sobre otra.

La cueva entera tiene 13.432 metros de largo, ya que los múltiples túneles se ramifican.

Es imposible llegar al fondo de una vez; los exploradores montan campamentos para descansar.

4. Bajo el agua

5. Marcar la posición

6. Punto más profundo

Los buceadores de las cuevas usan sondas especiales para medir la profundidad a la que están.

El espeleólogo ucraniano Gennady Samokhin fue quien llegó a mayor profundidad en la cueva, alcanzando los 2.197 m en 2012.

La cueva contiene depresiones donde el agua se acumula en sumideros. Hay que pasar buceando.

CÓMO FUNCIONA |  031 031    

MEDIO AMBIENTE ENVIRONMENT

Las cuevas Gebihe

Provincia Guizhou, China

Bajo las cumbres del sur de China y acen unas de las cuevas más g randes del mundo, mundo, y gracias a la nueva tecnología láser de esca neado sabemos lo realmente impresionantes que son.

Controversia Hay cierto debate acerca de si Miao Room es una caverna, o dos galerías conectadas por un pasaje de 852 metros.

   x     i    n    e    o     h     P    o    e     N     d    n    a    s    r    e     l     l    e     S     k    c     i     N     /    y    c    n    e    g     A     t    r     A    y     b    s    n    o     i     t    a    r     t    s    u     l     l     I    ;     k    c    o     t    s    r    e     t     t    u     h     S     /     X     E     R    ;    y    m    a     l     A    ;     k    c    o     t    s     k    n     i     h     T     ©

Bate récords

Un gran espacio

La Miao Room es la gruta más grande del mundo en volumen con nada menos que 10,8 millones de metros cúbicos.

Un Boeing 747 entraría sin problema dentro de Miao Room, siempre y cuando lo pudieses meter por la entrada principal.

Entrada Se puede acceder por barca a través de un lago creado por una presa.

Creciendo más

Secretos ocultos

Los derrumbamientos de la cueva han incrementado el tamaño de la cueva, dejando tras de sí los escombros.

El escaneo por láser ha descubierto un pasaje antes desconocido y otras aperturas desde la cueva principal.

Miao Room Antes de la expedición de escaneo láser a Miao Room en 2013, la gruta Sarawak en Malasia estaba considerada como la galería más grande del mundo. Había sido escaneada con la ayuda del mismo equipo británico en 2011, y se descubrió que tenía un volumen de unos 9,6 millones de metros cúbicos. Sin embargo, cuando se analizaron los resultados del escaneado de Miao Room se concluyó que esta galería china era un diez por ciento más grande, batiendo el récord de la Sarawak. Aún así, se d ebate si realmente es la más grande, ya que la cueva malasia tiene más superficie.

032 || CÓMO   How ItFUNCIONA Works  

¿SABÍAS QUE...? El 20área per cent en elofque thesu Earth’s ubican land lassurface cuevasisGebihe Karst landscape estuvo cubierto – the limestone-dense por el mar durante areas 600most millones caves deform años. in

DID YOU KNOW?

Escaneando las cuevas

Verdadero tamaño El área de Miao Room es de 118.000 m2, haciéndola la segunda más grande del mundo en superficie.

La enorme Miao Room se descubrió en 1989, pero nadie pudo ver su verdadero tamaño. Incluso con las modernas linternas LED es imposible iluminar la caverna entera de una, así que en 2003 una expedición británica se sirvió de la ayuda de un escáner láser para penetrar en la oscuridad total. El escáner –un cilindro metálico que se asienta en un trípode– emite pulsaciones láser mientras gira 360 grados, y luego registra cuánto tarda la luz en reflejarse de nuevo. Puede hacer 122.000 mediciones por segundo, grabando todo en un radio de 610 metros. Los datos recopilados se mandan a un ordenador que reproduce un modelo en 3D de la gruta, revelando sus secretos con un detallismo sin precedentes.

Características La cueva está plagada de piedras del tamaño de casas y láminas de depósitos de calcita que caen por las paredes, llamadas coladas.

A profundidad Las cuevas se ubican a hasta 100 metros de profundidad y han sido esculpidas en la caliza a lo largo de millones de años.

En sombra Aún la quedan por explorar por el escáner láser algunas zonas de la cueva ocultas en la inmensa oscuridad.

Corriente central Durante los periodos lluviosos, una corriente fluye por la galería, esculpiendo un cañón más profundo yque eliminando los escombros caen.

«Aún hay debate acerca de cuál de las cuevas es ofcialmente más grande»

   y     t     t    e     G    ;    y    m    a     l     A     ©

CÓMO HowFUNCIONA It Works | | 03  033 033 033  

MEDIO AMBIENTE

¿Cómo comen las ballenas barbadas? Descubre lo que hace la ballena azul con su gran boca para alimentarse. al imentarse. unque pienses que que el animal anima l más grande del mundo, mundo, la ballena az ul, se alimenta de presas de tamaño similar a ella, en verdad su dieta consiste en u no de los animales más pequeños del planeta: el krill. Estos pequeños crustáceos se mueven en grandes grupos, lo cual facilita a la ballena azul engullirlos. Puede hacerlo gracias a su

A

Embestida A unos 100 metros de profundidad, la ballena se acelera hacia un banco de krill.

Hora de filtrar la comida Los rorcuales usan sus barbas para engullir sus minúsculas presas.

Reducen la marcha Al abrir la boca aumentan la resistencia y el animal se ralentiza.

Objetivo alcanzado La velocidad le permite a la ballena capturar krill y agua cuando abre la boca.

gigantesca boca y a sus barbas. Las ballenas azules son una de las doce especies que hay de ballenas barbudas, ba rbudas, las cuales se caracterizan precisamente por las barbas que les cuelgan de sus mandíbulas superiores. Estas barbas están compuestas de queratina, el mismo material que el de las uñas, y forman un flequillo o cortina en la apertura de la boca. Al succionar grandes cantidades de plancton, krill y peces pequeños, las ballenas absorben muchos litros de agua. La barba les permite filtrar filt rar la presa del agua antes de escupirla fuera. Existen cuatro familias de ballenas barbadas, y aunque todas filtran el alimento, cada una lo hace de forma diferente. Las ballenas francas y las ballenas francas enanas, como la ballena boreal, se alimentan cerca de la superficie, pasando por el agua con la boca bien abierta. Los rorcuales, como la ballena azul o la ballena ba llena  jorobada,  joroba da, tienden a sumergirse a mayor profundidad, y tienen pliegues gulares gula res que les permiten abrir la boca y tomar más alimento. al imento.

Las ballenas jorobadas hacen burbujas con los espiráculos para atrapar a su presa

Apertura Los pliegues gulares se expanden, y aumenta el tamaño de su boca al llenarse.

Filtrado Al contraerse los pliegues gulares, el agua es expulsada por las barbas y por los laterales de la boca.

Llenado Cuando ya tiene la boca llena de agua y krill, cierra las mandíbulas.

Cena servida El krill queda atrapado por las barbas y la ballena se lo mete todo de un gran trago.

 

Barbadas vs. dentadas Hay unas 80 especies distintas de ballenas, delfines y focénidos, y pueden dividirse en dos grupos: las barbadas y las dentadas. Mientras que las barbadas se alimentan de pequeñas presas, las dentadas, como las orcas, cazan criaturas mucho mayores como focas, leones marinos y otras ballenas. Usan sus dientes para agarrar y desgarrar, y a veces se tragan a su presa entera, la cual encuentran mediante la ecolocalización. Las ballenas barbadas suelen ser más grandes y lentas le ntas que sus homólogas dentadas, y tienen dos espiráculos en vez de uno.

    L     P     S    ;     I     K     I     W     ©

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ENVIRONMENT MEDIO AMBIENTE

La sensación térmica térmica

Descubre por qué sentimos mucho más frío los días con viento v iento,, aunque la temperatura temperatu ra no h haya aya bajado. a temperatura de sensación es la temperatura que realmente sentimos por causa del viento. Es distinta de la temperatura del aire,  y muchos muchos pron pronósticos ósticos meteo meteoroló rológicos gicos distinguen entre las dos al indicar la temperatura real y la sensación térmica.

L

Una brisa puede hacer que parezca que hace más frío del que realmente real mente hace, porque porque cuando el ai re circul circula a y nos sopla sobre la piel, nuestro cuerpo pierde calor debido a la refrigeración por evaporación. A mayor velocidad del  viento, mayor mayor es este efecto efecto..

Abrigarse bien y tapar la piel desnuda ayuda a no perder calor.

Así funciona la sensación térmica

5

Es el proceso por el cual la brisa se lleva el calor de tu cuerpo.

1. Vientos fuertes

3

Si el viento es fuerte el cuerpo se enfría mucho más rápido.

2. Dilatación En un entorno cálido, nuestros vasos sanguíneos se dilatan, y por tanto se puede perder más calor en el aire.

2

1

4

3. Pérdida 3.  Pérdida de humedad Cuando hace calor, la evaporación del sudor nos refrigera, pero las brisas cuando hace frío también nos hacen perder humedad más rápido.

4. Constricción En entornos fríos, los vasos sanguíneos se nos se limita la pérdida decontraen, calor en elyaire.

5. Enfriamiento 5.  Enfriamiento Cuando el viento pone el aire frío en contacto con la piel, la humedad se evapora y se pierde calor corporal.

Humedad

La savia del árbol Descubre la composición de la savia  y cuál cu ál es e s su función f unción

L 

a savia de los árboles es un fluido que se compone de agua, hormonas y minerales, transportado a través de las células del xilema y el floema de un árbol, dependiendo de la savia de la que se trate. La savia del floema contiene azúcares  y viaja por las célu las del floema desde las zonas ricas en azúcares del árbol – como las hojas– para distribuir los azúcares, hormonas y minerales a zonas pobres en azúcares, como el tronco y las raíces.

Los árboles a veces exudan y gotean savia por podas, daños, pestes y enfermedades.

El otro tipo de savia es la sabia del  xilema, la cual viaja por las células del  xilema. También También compuesta compuesta de de hormonas y minerales –pero no azúcares– este tipo de savia del árbol incluye nutrientes procedentes del entorno, y viaja desde las raíces hasta las hojas.. Al transportar hojas tran sportar toda esa fertilidad, fertil idad, la savia es una parte fundamental de la  vida de un árbol, esencial para su salud  y desarrollo. desarrollo. En función del árbol, algunas savias son tóxicas, como las de la manzani lla de la muerte, muerte, y otras comestibles, como la del arce.

036 |  How CÓMO It Works FUNCIONA  

íbice macho en rebaños separados de las hembras lasonly crías. Soloduring se encuentran durante la cría. DID YOU KNOW? Male ibex live invive separate herds to females and their young,yand meet the breeding season ¿SABÍAS QUÉ...? El

El íbice se mantiene en pie en salientes estrechísimos.

Descubre a estos valientes escaladores que viven al límite. El íbice osteniéndose en una minúscula cornisa en la que apenas caben sus cuatro cuat ro pezuñas, podría parecernos que el íbice está destinado a una larga y mortal caída. Sin embargo, estas cabras montesas están preparadas para moverse sin proble problema ma por estas escarpadas pendientes, y rara vez se resbalan o pierden el equilibrio. equi librio. Habitan en las regiones montañosas de Europa, el norte de Asia y el África

S

septentrional, y se mueven como quieren por superficies rocosas que se desmoronan, ya que son capaces de agarrarse agarrars e a pequeños asideros con sus pezuñas especialmente adaptadas para ello. Esta habilidad es particularmente útil a la hora de escapar de depredadores, ya que son pocos los animales capaces de seguir sus temerarias rutas, pero además esta vida en las alturas tiene otras ventajas. Se ha visto vis to a cabras de los Alpes en el norte de

Italia trepando por la presa Cingno para lamer las rocas que hay en su cima. Estas rocas contienen sales, que aportan a las cabras minerales esenciales como el calcio que no se encuentran en su dieta vegetariana. Pero para llegar hasta allí, deben hacer frente a una peligrosa subida de más de 30 metros.

Anatomía del íbice ¿Cómo se adapta la cabra montesa para escalar paredes tan vertiginosas?

Hombros musculares Gracias a ellos se mueven con facilidad por pendientes escarpadas.

Cornamenta Las hembras son mejores escaladoras, ya que sus cuernos más cortos no les suponen tanto obstáculo.

Cuerpo robusto Su poca altura les da un centro de gravedad bajo, lo cual les permite tener más equilibrio en los salientes.

Pezuñas Sus pezuñas de dos dedos con enveses suaves les aportan agarre a la ladera.

Patas fuertes El íbice hace saltos de más de 1,80 metros desde un punto para ir de saliente en saliente.

Espolones Estas pezuñas extra por detrás de la pata les ayuda a no resbalarse.

Pezuñas hechas para escalar Las pezuñas en forma del tenaza del íbice se adaptan muy bien para escalar pendientes escarpadas. La parte superior de cada uno de las dos falanges se compone de queratina dura, el mismo material del que se componen nuestras uñas, lo cual las hace extremadamente extremadame nte duras,

mientras que la parte de abajo es e s suave y gomosa –esta superficie rugosa proporciona fricción para tener mayor agarre–. Las pezuñas se separan cuando se las somete a carga, de modo que distribuyen el peso uniformemente. Las dos falanges se mueven independientemente.

CÓMO FUCIONA |  037 037

   s    r    e     l     l    e     S     k    c     i     N     /    y    c    n    e    g     A     t    r     A    :    n     ó     i    c    a    r     t    s    u     l     I    ;     k    c    o     t    s     k    n     i     h     T    ;     k    c    o     t    s    r    e     t     t    u     h     S       ©

 

TECNOLOGÍA ciertas infraestructuras es todo un reto. Imagi nemos, en cambio, que empezáramos empezáramos de cero, y construyéramos una ciudad sostenible. Una ciudad alimentada por energías másconectados limpias, que utilizase dispositivos para que todo funcione, y que ofreciese mayor calidad de  vida  vid a a sus su s habit antes. antes . Éste Ést e es el propósito de Masdar, una metrópolis construida a tal efecto en las afueras de Abu Dhabi. Cuando en 2008 se reveló su diseño inicial, sus promotores recibieron elogios de todo el mundo. Los planes incluyeron un sistema de transporte sin coches dependiente de cabinas autónomas que irían por vías magnéticas, tecnologías de recolección de energía en cada hogar, y un planteam iento de cero neto en cuanto a carbono y residuos. Los edificios de Masdar consumen mucha menos energía que los de Abu Dhabi, principalmente gracias a su aislamiento hermético y diseño inteligente. El agua caliente procede de calentadores solares de

«Los planes incluían un sistema de transporte sin coches» Las granjas verticales consumen menos recursos y espacio.

cebolletas

pimientos

coles de Bruselas

tomates

tomillo

espinacas

guisantes

lechugas

melocotones

manzanas

repollo

fresas

Habichuelas de cuento En su versión futurística, granjas verticales rodean un rascacielos con sus cultivos.

cerezas

Nutrientes Por el tubo se añaden continuamente unas pocas gotas de esta solución rica en nutrientes que fluyen de forma subterránea.

Cultivos sin tierra Los sistemas hidropónicos nutren a las plantas con soluciones ricas en nutrientes con mucha menos agua

Raíces Las plantas se colocan en este tubo de cultivo y sus raíces cuelgan

sobre una solución.

Ciclo cerrado La continua reutilización del agua rica en nutrientes hace del hidropónico un método eficiente y popular en granjas verticales. Drenaje El resto de la solución se drena en un depósito donde se airea y se bombea de nuevo al tubo de cultivo.

040 | CÓMO FUNCIONA

Las granjas de interior usan sistemas de iluminación que no requieren de luz solar.

 

¿SABÍAS QUE...? El planeta Xandar de la película Guardianes de la Galaxia se inspiró en los Jardines de la Bahía de Singapur. Singapu r.

La ciudad jardín Singapur diseñó sus Jardines de la Bahía como un escaparate de sostenibilidad sostenibili dad para el mundo.

Flujo de aire El follaje del súper árbol expulsa aire caliente húmedo, mientras que el aire frío fluye por dentro.

Calor reutilizable El calor residual del generador

Fauna Los pájaros y las nutrias constituyen parte de la fauna que habita en los jardines. El ecosistema se colapsaría sin ellos.

Jardín global Los invernaderos con control ambiental albergan numerosas especies vegetales. Están diseñados para recolectar el agua de lluvia.

se usa para ventilar los súper árboles y para alimentar el deshumidificador.

Ciclo del agua El agua de lluvia se usa para regar los jardines. El agua no utilizada se almacena y limpia antes de dirigirla a un embalse.

No hay residuos Los residuos vegetales o bien se biodegradan para crear fertilizantes, o se queman para generar electricidad.

Nuevo cultivo Con agua de lluvia se cultivan plántulas y esquejes, que o bien se replantan en los jardines, o se venden.

Los jardines sostenibles de Singapur Cuando se inauguraron en 2011, los lo s Jardines de la Bahía en el centro ce ntro de Singapur, fueron un proyecto emblemático: una forma de demostrar por parte de la ciudad su compromiso de crear su «Ciudad Jardín» de forma sostenible. A finales de 2015, 20 millones de personas ya habían visitado las 101 hectáreas de este parque, que incluye dos de los invernaderos más grandes del mundo. El planteamiento de reciclaje del sitio es famoso en todo el mundo: recolecta el agua de la lluvia, la energía del sol, y usa materia vegetal en descomposición tanto como fertilizante como fuente de electricidad. Los

The Gardens by the

    I     K     I     W    ;    x     i    n    e    o     h     P    o    e     N    :    n     i     ó    c    a    r     t    s    u     l     I    ;     k    c    o     t    s    r    e     t     t    u     h     S     /    x    e     R     ©

invernaderos tienen la humedad controlada en parte por calor residual de otro lado, y los 18 icónicos súper árboles albergan casi 163.000 plantas, procedentes de regiones secas, semiáridas y tropicales de todo el mundo. Los jardines son autónomos y se espera que inspiren a otras ciudades.

Bay opened to the public in late 2011

Estos árboles son jardines verticales equipados con paneles solares y depósitos de recolección de agua.

CÓMO FUNCIONA | 041

 

TECNOLOGÍA

DE

La tecnología avanzada que está cambiando de hacer la guerra. la forma

E

l armamento militar ha experimentado cambios importantes a lo largo de las dos últimas décadas como hemos podido ver. En pocas palabras, los avances en armamento han hecho posible en parte que los conflictos requieran de menos intervención. Por ejemplo, el misil de crucero Tomahawk, famoso por su uso en la guerra del golfo de 1991, puede volar solo hasta a 1.600 kilómetros de distancia, punto en el cual emplea cámaras y software de análisis anál isis de imagen para identificar el blanco exacto. Más recientemente, los UAV (vehículos aéreos no tripulados) Predator y Reaper han atraído la atención pública. Conocidos coloquialmente como drones, estos vehículos los controla un piloto, que puede estar en la otra punta del planeta, y pueden emplearse para

iceberg. Aquí hablamos de robots de guerra, pero dado que estos incluyen muchos tipos, nos concentraremos en los robots de campo de batalla. Aunque no sean tan t an conocidos por el público como los drones, drones, estas máquinas m áquinas futurísticas ya se han utilizado en Siria e Irak,  y mientras tanto se están haciendo haciendo grandes avances en las compañías de defensa y entidades de investigación militar más prestigiosas del mundo. Pese a su imagen ima gen de alta tecnología, los robots de guerra no son tan novedoso como aparentan.  Ya en 1898, el ingeniero eléctrico, pionero pionero de la radio e inventor Nikola Tesla propuso un barco controlado por radio para aplicación militar. milit ar. Tesla no obtuvo apoyo por parte de la mar ina

misiones de reconocimiento y ataque. Los misiles de c rucero inteligentes y los aviones por control remoto pueden considerarse robots militares, milita res, pero no son más que la punta del

estadounidense –se cree que hasta se le consideraba un chiflado– como quizá no era de esperar de otro modo en aquella época. Tiempo después, y más cercano a la idea moderna de

El Sistema de Soporte de Escuadrón con Pies de DARPA se concibió como mula de carga.

044 |  CÓMO FUNCIONA  

¿SABÍAS QUE...?Un general americano admitió que se le ordenó explorar el reemplazo de fuerzas humanas por robots.

robot de campo de batalla, la Unión Soviética desarrolló un tanque t anque por control remoto llamado el Teletank en los años 30, mientras que Alemania produjo su versión, el Goliath, el cual se utilizó en la segunda guerra mundial. En retrospectiva, el hecho de que ninguna ningun a de las partes consig uiera gran cosa no sorprende,  ya que las piezas piezas necesarias para hacerlo aún no se habían desarrollado. Hoy, sin embargo, la combinación de comunicaciones fiables por todo el mundo, la navegación por satélite y todo el poder informático está alentando una nueva era de robótica militar que podría ca mbiar la cara de la guerra. Los robots militares pueden dividirse en tres categorías –los telerrobóticos, los semiautónomos y los totalmente autónomos–. Los dispositivos telerrobóticos se controlan por radio –son conducidos por operadores humanos, aunque a distancia, que controlan todos los aspectos de su funcionamiento. f uncionamiento. Los robots totalmente autónomos no requieren intervención humana alguna. Una vez programados para cumplir su misión realizan su deber asignado por medio de inteligencia arti ficial incorporada. Los robots semiautónomos semiautónom os estarían entre medias de estos dos extremos y podrían abarcar una amplia  variedad de posibles posibles escenarios.

El robot MAARS Los Sistemas Robóticos Armados Avanzados Modulares de QinetiQ pretenden asistir en misiones de reconocimiento, vigilancia y adquisición de objetivos.

Cámaras de situación Cámaras con movimiento bascular y zoom proporcionan una cobertura de 360 grados.

Advertencia Un láser verde actúa como advertencia no letal al deslumbrar a una potencial amenaza.

Megáfono Este megáfono puede activar una sirena o permitir una conversación verbal entre dos.

Lanza-granadas Los cuatro lanzagranadas de 40 milímetros tienen controles independientes

Telémetro láser

La información sobre la distancia hasta el blanco se

Los drones militares como el Reaper ya acompañan a los soldados en el campo de batalla.

Los robots militares de hoy están bajo control humano; los robots autónomos del futuro son más controvertidos.

Cámaras de artillería Para la focalización de blancos de las armas se emplean cámaras térmicas, día o noche.

Metralleta Su principal arma es una metralleta M240B equipada con 450 proyectiles de 7,62 mm.

Antena Los equipos de comunicación por radio permiten controlar el MAARS por remoto hasta a un kilómetro de distancia.

En un contexto m ilitar, por ejemplo, podríamos concebir un drone por control remoto que a su vez tiene un piloto automático que podría activarlo el piloto remoto para hacer operaciones de vuelo rutinarias. De forma similar, un robot equipado con un arma letal podría actuar de forma autónoma hasta el punto de tener en mira al enemigo pero requeriría de intervención humana antes de disparar. Parte de los argumentos a favor del uso de robots en la guerra para es exactamente la misma que la justificación usarlos en otras esferas de actividad, como el incremento de productividad. En la industria automotriz, por ejemplo, los robots llevan empleándose durante mucho tiempo porque son más rentables que utilizar mano de obra humana para hacer tareas rutinaria s. Esto es igualmente aplicable a los robots militares. Sin embargo, cuando se trata de combate armado, entra en juego otra consideración importante. Si un robot es atacado, el coste potencial es de reparación o sustitución. Si la misión ha de cumplirla un soldado humano, el riesgo es naturalmente mucho más grave. Esto a su vez aporta una ventaja. Según algunos analistas, si se elimina el riesgo de pérdida de vida humana, se abre la posibilidad de realizar misiones mucho más temerosas que en

   a    c     i    r    e    m     A     h     t    r    o     N    q     i     t    e    n     i     Q    ;     L     P     S    ;     K     I     W    ;    y     t     t

envía al ordenador.

circunstancias conven convencionales. cionales.

CÓMO FUNCIONA | 045  

TECNOLOGÍA

Brazo robotizado

Portátil

El manipulador se extiende 610 mm para levantar objetos de hasta 3,2 kilos, pero de cerca levanta objetos de hasta 6,8 kilos.

Con 13,2 kilos de peso y medidas de 708x437x230 milímetros, solo hace falta un soldado para transportar el 310.

Seguramente con el tiempo, los robots de guerra serán capaces de realizar la mayoría de tareas que actualmente hacen los soldados y los  vehículos militares, aunque aunque algunas aplicaciones aprovechan la automoción mejor que otras. Probablemente no veamos pronto robots en desfile, pero sí proporcionando transporte y quitándole trabajo a la infantería. Los robots son herramientas ideales para desactivar bombas, y para encontrar y desactivar las minas que tanto riesgo implican para los civiles en zonas de conflictos. El reconocimiento es uno de los principales usos que hoy se adjudica a los robots militares, basándose la vigilancia en una amplia variedad

Pinza Cámara El zoom de la cámara puede controlarse a distancia y puede ver con muy poca luz.

«Los Robots médicos podrán recuperar a soldados heridos en el capo de batalla» PackBot de cámaras y sensores ambientales. También podemos concebir robots empleados en tareas de ingeniería como la realiz ación de excavaciones, y ya se habla de robots médicos militares milita res capaces de recuperar a soldados heridos del capo de batalla y hasta de realizar cirug ías dentro de los vehículos acorazados. No obstante, el modo más controvertido en el que podrían utilizarse en el campo de batalla es con el manejo de armas. No hay una única respuesta a la apariencia que deben tener los robots militares y el método de locomoción que emplearán. De los robots del campo de batalla disponibles comercialmente, los vehículos de oruga son los más comunes. Portando una serie de cámaras, sensores y quizá armas letales y no letales, parecen pequeños tanques y funcionan generalmente de forma manual, quiz á con cierto grado de autonomía. Más futu rísticos son los robots con pi piernas, ernas, de los que ya hay algunos en desarrollo. desa rrollo. Inspirados en animales anima les cuadrúpedos, el Big Dog de Boston Dynamics se diseñó como mula de carga robótica y el Cheetah, de la misma compañía, puede moverse a 45 kilómetros por hora. También se están d iseñando robots voladores para aplicaciones en campo de batalla. A diferencia de los drones militares milita res como el Predator que vuela a altitudes de miles de metros, estos robots trabajan más cerca del suelo, lo que les permite colarse por ventanas y hacer vigilancia dentro de edificios. Estos pueden ser de tamaño similar a los quadcopters, pero también hay mucho interés en los microdrones microdrones del tamaño de insectos. El ejército americano, por ejemplo, ha desarrollado un par de alas de i nsecto robóticas de apenas 3 centímetros de largo, hechas de

046 |  CÓMO FUNCIONA

La muñeca está equipada con una pinza y mordaza paralela, y puede rotar 360°.

El 310 SUGV de iROBOT está concebido para recopilar información situacional.

En Afganistán, Irak y Siria ya se han usado robots militares.

1. Velocidad punta

2. Aletas  Aletas duales 2.

El PackBot puede moverse por terrenos irregulares con una velocidad punta de 10 km/h con propulsión eléctrica.

Un par de aletas le ayudan a moverse por terrenos escarpados, o en caso de volcar.

titanato de zirconio, que se pliegan y aletean cuando se las aplica u n voltaje. El mismo equipo ha creado también un robot tipo milpiés con aplicaciones similares. Se está investigando incluso la idea de colaboración en este tipo de microrobots. Conocida como la tecnología de enjambre, la idea es que los robots puedan trabajar juntos de forma que su poder combinado sea superior a la suma de sus partes. Las colonias de hormigas son ejemplo de esta filosofía en la naturaleza. Los enjambres de robot podrían

3. Locomoción adicional Las aletas son indispensable cuando avanzar se complica, ya que pueden tirar del robot hacia adelante.

Los robots militares podrán parecer algo de la ciencia ficción pero hoy día son ya una realidad.

   e     G     ©

 

¿SABÍAS QUE...? El GuardBot es un robot rodante concebido para el reconocimiento militar que alcanza los 32 km/h.

 

El BEAR: robot asistente de extracción Diseñado con el propósito de rescatar a soldados heridos sin poner en riesgo más vidas, el BEAR se puede mover por todo tipo de superficies y puede levantar y transportar un herido a hasta 16 km/h. Para poder salvar a soldados heridos en entornos peligrosos, el robot debe ser capaz de ir a cualquier lado que un humano pueda, algo que la mayoría de robots no pueden aún hacer. Esto puede hacerse con unas patas distintas. Sus dos piernas incorporan cadenas de oruga que permiten al BEAR transportar al humano por terrenos escarpados y hasta subirlos por las escaleras de un avión. Inicialmente, el BEAR funcionaba por control remoto, pero al igual que con el resto de robots militares, los avances han supuesto la adición de más funcionamiento autónomo. Además, ahora también responde a órdenes verbales y por gestos.

BEAR ha sido puesto aElprueba por el ejército estadounidense en Fort Benning, Georgia.

Cara y sensores

Rescate robótico Así ayuda el sistema BEAR ha recuperar soldados heridos.

Albergados en su cara de peluche se encuentran los sensores y cámaras que proporcionan información al operador remoto.

Piernas dobladas Con las piernas en esta posición, el BEAR disfruta de los beneficios de la movilidad en oruga.

Ruedas Algunos prototipos las llevan para transitar por terrenos lisos.

Patas extendidas Al extender las patas se obtiene la ventaja de ganar altura sin perder la locomoción con las cadenas.

Brazos

Manos

Claves para levantar y transportar a la víctima, soportan una

A veces el BEAR tiene que llevar objetos de su entorno, por eso tiene

carga de 227 kilos.

manos capaces de manipular con precisión.

    C     R     T     A     T    ;    a    n    c    e     V    ;    x     i    n    e    o     h     P    o    e     N    y     b    n    o     i     t    a    r     t    s    u     l     l     I    ;     k    c    o     t    s    r    e     t     t    u     h     S    ;     k    c    o     t    s     k    n     i     h     T    ;    e    c    r    o     F    r     i     A     S     U    ;     I     K     I     W     ©

Los microrobots inspirados en insectos pueden llegar hasta donde otros no pueden.

Altura Con una altura máxima de 1,8 metros, el BEAR es capaz de mirar por encima de muros y levantar a las víctimas.

CÓMO FUNCIONA | 047  

TECNOLOGÍA incluso consistir en una mezcla de d istintos tipos de robots que trabajan juntos para acometer una tarea compleja. Hablamos mucho de la tecnología, pero no podemos dejar de lado los dilemas éticos que los robots de guerra suscitan. Una de las preocupaciones expresadas es que es moralmente cuestionable para un ejército acudir a la guerra sin poner en riesgo a sus soldados. Esto, según se argumenta, hace que un agresor emprenda la acción militar con más facilidad. Pese a ser esto comprensible, lo mismo se ha dicho a lo largo de la historia cuando los equipos militares han ido avanzando. El problema en todo caso es cuando la autonomía entra en juego, suscitando todo tipo de cuestiones. Para empezar, es dificilísimo escribir código libre de errores. Si un robot autónomo se equivoca y ataca a las fuerzas amigas o a civiles, ¿quién es el responsable? Huelga decir que son más las cuestiones que las respuestas pero el tema ya ha sido abordado por las Naciones Unidas, y el departamento de defensa de EE.UU. no tiene actualmente permitido el uso de armamento arma mento autónomo. autónomo.  Aunque concebid concebido o para su uso militar, el GPS GPS ahora funciona aplicacion aplicaciones es de navegación incorporadas a coches y smartphones. A lo largo de la historia, los avances militares han aportado tarde o temprano beneficios para la humanidad. Queda por ver si esto será así a sí en el caso de los robots militares.

Tecnologías Squad X Core

El campo de batalla La robótica podría cambiar el campo de batalla hasta límites irreconocibles.

Sensores en el cuerpo Además de por los robots y los drones, la información se obtendrá de estos sensores.

Comunicaciones

Los enjambres robot y los drones jugarán un papel clave como repetidores de comunicaciones.

 

Soldados aligerados Al transferir la vigilancia a los robots, los soldados del futuro no tendrán que transportar tanta carga.

Aunque los robots podrán algún día reemplazar a los soldados humanos, mientras tanto pueden funcionar como asistentes que les aportan información para actuar lo más seguro y eficientemente posible. Ésta es la base del programa DARPA, diseñado para mejorar el conocimiento de la situación en el campo de batalla. Llamadas Tecnologías Tecnologías Squad X, se ha previsto que la iniciativa incluya toda una serie de robot terrestres y aéreos, que recopilen información de la ubicación de tanto fuerzas amigas como de amenazas y que las pongan a disposición de las tropas. Según el DARPA, uno de los retos claves es aportar la información necesaria sin imponer las cargas físicas y cognitivas asociadas a dispositivos aparatosos.

El programa DARPA pretende que hombre y máquina trabajen en armonía

Vigilancia en tierra Los robots terrestres se encargarán de la vigilancia y del reconocimiento de objetivos a nivel del suelo.

«También se están diseñando robots voladores voladore s para aplicaciones aplicaci ones en campo de batalla»

048 |  CÓMO FUNCIONA  

¿SABÍAS QUE...? En 2011 se emplearon robots militares para las tareas de limpieza en la central nuclear japonesa de Fukushima.

Vigilancia aérea

Liberación de enjambres

Los drones militares, que funcionan parecido a los quadrirrotores, proporcionarán vigilancia desde el aire.

Se usarán aviones militares para liberar enjambres de drones diminutos.

Microdrones Por sí solos no tienen gran capacidad, pero trabajando en enjambre ofrecerán un alto grado de conocimiento de la situación.

Riesgo reducido La guerra urbana moderna dependerá de múltiples dispositivos para identificar amenazas como francotiradores.

Visualización frontal Se enviará información a los soldados por medio de interfaces en los cascos.

Enjambres robot

Robot de rescate Si un soldado resulta herido, los robots de rescate podrán recuperarlos sin riesgo.

En una impresionante demostración de la tecnología de enjambres, el departamento de defensa estadounidense mostró un enjambre de no menos de 103 microdrones voladores. Inspirado en las colonias biológicas, el control se distribuye por el enjambre al comunicarse los robots individuales entre sí. Se dice que los enjambres robot presentan muchas más ventajas que los robots individuales. Para empezar, los individuales son caros, pero los robots capaces de funcionar en enjambre son baratos. Es más, como no hay posibilidad de fallos, los robots individuales son prescindibles y unas cuantas pérdidas no degradan en gran medida la capacidad del enjambre. Los defensores de la tecnología alegan que con una simple series de órdenes individuales se consigue un complejo comportamiento de enjambre. Según el ministro de defensa británico, sus potenciales aplicaciones incluyen la búsqueda de individuos, el seguimiento de vehículos y la cartografía y vigilancia de áreas.

 

CÓMO FUNCIONA | 049  

UN DÍA EN LA VIDA DE...

   r    e     d    r    o     F    s    a     l    o     h    c     i     N    y     b    n    o     i     t    a    r     t    s    u     l     l     I    ;     A     P     R     A     D       ©

Un técnico de turbina eólica Salimos al mar con los equipos que hacen que funcionen los parques eólicos marinos. l parque eólico Teesside Wind es el primer gran parque eólico marino del noreste de Inglaterra. 27 aerogeneradores generan energía renovable, abastecen a 40.000 hogares y ahorran 80.000 toneladas de dióxido de carbono. Cada una de las turbinas es mantenida por un equipo de técnicos especializados que realizan un mantenimiento básico. Jonny Corrigan es un técnico experi mentado y director del parque que gestiona el mantenim iento de los

E

Para realizar el trabajo se requiere maquinaria pesada.

Jonny Corrigan es el encargado del parque para Siemens.

Trabajo en las alturas Una vez arriba, los ingenieros se mueven por una red de escaleras.

aerogeneradores de Siemens. El trabajo tiene cierto peligro en la s duras condiciones del mar del Norte.

CHARLA DE SEGURIDAD 7.00 h

El día comienza en tierra con un informe sobre el parque. Hablo con el equipo para asegurarme de que todo el mundo sabe lo que hay que hacer en el día. Un sistema SCADA (supervisión, adquisición y control de datos) nos manda un código que nos informa de cualquier fallo. Analizamos el problema con detenimiento antes de salir para saber qué equipos y herramientas necesitaremos.

Los técnicos tienen muchos conocimientos de electricidad, mecánica e hidráulica.

COMPROBACIONES COMPROBA CIONES FINALES 7.30 h

Los equipos se organizan y nos preparamos para salir al mar. Antes de salir debemos comprobar la meteorología, ya que los vientos fuertes y los rayos pueden afectar a la operación. A veces necesitamos grúas porque muchos de los componentes que reparamos o reemplazamos son muy pesados. Los equipos más pesados los elevamos con grúas.

SALIMOS AL MAR 8.00 h

Cada turbina produce una media de 2,3 megavatios de potencia de energía eólica

Una vez nuestro controlador marino recibe autorización por parte de los guarda costas del estuario, estamos

050 |  CÓMO FUNCIONA  

En 2015, el 11 % de la electricidad británica procedía de la energía eólica.

listos para salir. Al parque llegamos en un barco especial para trasladar a tripulaciones. Es importante que no olvidemos ninguna de las herramientas o equipos necesarios ya que

tardamos media hora en llegar.

EN EL PARQUE 8.30 h

Una vez allí sacamos todo el equipo del barco y lo metemos en las turbinas. Nos ponemos enpodemos contactoentrar, con el cliente asegurarnos de que y para para saber si la turbina requiere de alguna mejora o trabajo por terminar. Con un software especializado conectamos nuestros ordenadores al aerogenerador e investigamos cuál es el fallo.

ANÁLISIS DEL FALLO 10.00 h

Hoy, el fallo es con la aparamenta. Cada aerogenerador lleva una y normalmente no hay que reemplazarla. Se trata de una pieza pesada de equipo eléctrico que pesa 700 kilogramos. Dado que se trata de un fallo muy raro no hay un procedimiento establecido, así que debemos dedicar un tiempo a planear cómo solucionar el problema.

Buje Los aerogeneradores están a 80 metros de altura y su rotor tiene 93 metros de diámetro.

SUBIMOS HASTA ARRIBA 11.00 h

La mayor parte del molino está vacía. Podemos subir a la góndola por escaleras o con un elevador para personas. Allí está el equipo principal, incluido el generador. Normalmente hacemos equipos de tres personas. Afortunadamente este fallo no requiere que apaguemos la turbina.

TRABAJO PESADO 13.00 h

La aparamenta tiene rota la placa base. Debido a su peso usamos un riel y una plataforma móvil para sacarla del molino. Es tan pesada que necesitamos

Equipos pesados

Algunos componentes internos exigen de maquinaria pesada para moverlos.

accesorio de cargas especiales para meter la aparamenta en el barco y llevarla a tierra. Necesitaremos una aparamenta de sustitución lo antes posible.

DE VUELTA A TIERRA 17.00 h Nueva fuente de energía El parque se concluyó en 2013 y se inauguró en 2014.

«Hoy el fallo es con una aparamenta»

En casos como este trabajo nos puede llevar todo el día. Se trata de una reparación importante y no va a llegar un recambio hasta dentro de tres días. Regresamos a tierra para descargar el barco. Después tenemos que asegurarnos de hacer todo el papeleo necesario, lo cual nos lleva hasta las 18.30 más o menos.

CÓMO FUNCIONA |  051  

TECNOLOGÍA

El puente de Zhangjiajie Los secretos de esta pasarela de cristal que

Se invitó a gente a poner a prueba la resistencia de los paneles de cristal.

    G     A    s    n    e    m    e     i     S     ©

bate todos los récords. bicado en las montañas de Zhang jiajie en China, este p aso de 430 metros es

Torres El puente lo sustentan vigas de acero llenas de cemento. Las cuatro torres evitan que se balancee o pierda estabilidad.

U

 ya una un a est ruct ura épic a. Conect a ambos lados del Gran Ca ñón de Zhangjiajie,  y es el puente pue nte de cr ist istal al má s alto y l argo del mundo. Suspendido a 300 metros de altu ra, cruz arlo no es apto para los que que se asusten con facilidad, pero aquellos que se aventuren podrán disfrutar de unas vistas impresionantes del Parque Natural Nacional de Zhangjiajie. El puente se construyó con 99 paneles de  vidr io templado, y para demostrar su resistencia, se invitó a gente a martillearlo con mazos. Los paneles de cinco centímetros de grosor soportaron la presión, y solo se resquebrajó la capa superior de las tres que los integran. El vidrio templado es unas cuatro  veces más fuerte f uerte que el normal, y se produce calentándolo primero a 600 grados, y después enfriándolo con aire a alta presión. Esto enfría las capas exteriores del cristal más rápido que en el centro, el cual permanece en tensión.

La construcción del puente

Un paso sobre las nubes A lo largo y ancho de este imponente puente chino.

Cristal resistente El vidrio templado está diseñado para no romperse si se agrietase.

 

El puente se construyó teniendo en cuenta tanto la estética como la resistencia. Los 99 paneles de vidrio son de triple capa y están posicionados en un marco de acero, lo cual hace que la estructura pueda soportar el paso diario de 8.000 personas. Inicialmente se pretendía que las barandillas fuesen de vidrio, pero se concluyó que el viento movería los pasamanos a 56 metros por segundo. Para minimizar las

Resistencia La cubierta apenas tiene 60 cm de grosor pero puede soportar a 800 personas.

vibraciones se han 50 bolas cristal de 500 kg cada unacolocado y dos tanques de de agua.

Reparaciones Cada uno de los 99 paneles puede sustituirse uno a uno en caso de rotura.

El puente tardó 18 meses en construirse y se inauguró en agosto de 2016

   y    m    a     l     A     ©

052 | CÓMO FUNCIONA  

QUE...? XxxxxxLorem  Entre 1992 y 2002 ipsumse dolor sit amet, adipiscing xxxxxxx ¿SABÍAS QUE...? produjeron 31consectetur muertes y unas 2.042 elit. lesiones estimadas provocadas por biotrituradoras.

DID YOU KNOW?

Trituradoras de ramas

Tolva

 Así tri tritur turan an es estas tas po pote tent ntes es máquinas troncos de árbol en pedazos minúsculos minúscu los.. os desechos del jardín normal mente pueden acumularse en el montón para

Aquí es donde se introduce la madera. Las de muchos modelos son verticales para que con la gravedad las ramas bajen al impulsor.

Dentro de la trituradora ¿Cómo hacen estos

Las trituradoras de madera hacen que las grandes y voluminosas ramas no sean problema.

L

compost, pero lidiar con grandes ramas

 y tocones de árbol no r esul esulta ta ttan an senc illo. Las biotrituradoras se usan pa ra reducir los pesados restos de árboles en astillas más manejables. Las trituradoras normalmente incluyen una tolva, un rodete y un canal cana l de descarga. La tolva es un canal cana l ancho por el que se introducen las ramas o tocones, que conduce al rodete. El rodete es un di sco sólido, normalmente de acero, que lleva una cuchilla cuchil la incorporada, y que tritura la madera al girar a gran velocidad. En algunos modelos, el ángulo de la cuchilla puede alterarse de forma que ésta agarre la madera entrante hacia las cuchillas, las cuales la convierten en pequeñas astillas. Las astillas son dirigidas al canal de descarga por medio de

artilugios de jardinería para acabar con todas esas ramas?

aletas metálicas metálica s por detrás del rodete, ayudadas por la corriente de aire de las  ventilaciones en el cuerpo de la tritu radora. Las astillas astil las pueden luego luego aprovecharse en el jardín para hacer caminitos, camin itos, cubrir macizos de flores, o para hacer mantillo. La mayoría funcionan f uncionan con motores a gasolina, que activan un cigüeñal conectado a un embrague. Para asegurar que las cuchillas corten eficazmente, el embrague solo conecta la correa de distr ibución, ibución, la cual act iva el rodete, cuando el motor alcanza cierta ciert a velocidad.

Rodete Este duro disco de acero es activado por el motor y rota a gran velocidad. La cuchilla interna corta la madera cuando el impulsor gira.

Sistemas autónomos

Canal de descarga Las astillas salen por este conducto con ayuda de una corriente de aire y unos alerones detrás del rodete.

Correa y embrague El embrague solo engancha la correa de transmisión para hacer que gire el rodete cuando el motor gira tan rápido como para que las cuchillas corten.

Motor Las trituradoras normalmente usan motores de gasolina, aunque hay modelos eléctricos. El motor activa un cigüeñal conectado a un embrague.

Algunas trituradoras están diseñadas para coger las ramas ellas mismas.

1 Uso fácil

La tolva es vertical, de modo que la propia gravedad dirige las ramas a la cámara trituradora. No es necesario que el usuario tenga que correr peligro alguno.

2 Cuchillas anguladas

El ángulo de la cuchilla del rodete puede alterarse de forma que agarre la madera entrante y la dirija a la cámara.

3 Corriente de aire

Cuando el aire entra por las ventilaciones y sale por el canal de descarga, se genera un vacío relativo en la cámara trituradora que ayuda a succionar más ramas.

CÓMO FUNCIONA |  053  

CIENCIA

   s     k    o    o    r     C     d     E    :    n     ó     i    c    a    r     t    s    u     l     I    ;     k    c    o     t    s     k    n     i     h     T       ©

100 MILL. DE VECES MÁS POTENTE QUE UN PORTÁTIL

EL FUTURO DE LA INFORMÁTICA Y CÓMO CAMBIARÁ EL MUNDO

INVESTIGACIÓN MÉDICA

TELETRANSPORTE CUÁNTICO

CODIFICACIÓN AVANZADA

054 | CÓMO FUNCIONA  

¿SABÍAS QUE... ? A diferencia de los electrones, los fotones –empleados para la criptografía cuántica– no tienen masa.

Pioneros de la mecánica cuántica Te presentamos a la gente que osó pensar lo impensable, asentando así los cimientos de la tecnología cuántica.

Albert Einstein 1905 Einstein explicó el efecto fotoeléctrico al sugerir que la luz adquiría la forma de haces específicos llamados Esto reñíafotones. con la naturaleza de las ondas luminosas.

e entrada ya es un término térm ino que suena complejo, y sugiere que se trata de un campo de estudio reservado para la él ite científica, pero la mecánica cuántica –o la física cuántica si se prefiere–, es todo un misterio para el lego en la materia. Es algo que no resulta más fácil resu mir, aunque entenderlo entenderlo es todavía más difícil. La mecánica cuántica tiene que ver con el comportamiento de los átomos, fotones y las distintas par tículas subatómicas subatómicas,, y se contrapone a la física clásica, que describe el comportamiento de los objetos cotidianos que podemos ver. La diferencia entre la física clásica y la mecánica cuántica cuá ntica es sobrecogedora. sobrecogedora. Los

Esa percepción de imposibilidad tampoco es ingenua. Hasta al mismo Nobel de física Niels Bohr se le ha oído decir que «si alguien a firma que puede pensar pensar en la teoría cu ántica sin marearse, solo demuestra que no ha entendido nada de ella». Más adelante analizaremos con más detenimiento algu nos de estos conceptos, pero antes de nada vienen un pa r de ejemplos de este aparente comporta miento imposible de la cuántica. Quizá una de la s cosas más raras que pueden producirse en el reino subatómico es que los objetos como electrones y fotones puedan estar en dos sitios al mismo tiempo o

objetos que vemos en el mundo que nos rodea se comportan de forma que nos parece intuitiva, pero cuando nos fijamos en objetos muy pequeños, la intuición y el sentido común

«La diferencia entre la física clásica y la

  D

Louis de Broglie 1923 El físico francés Louis de Broglie avanzó en previos descubrimientos al sugerir que todas las partículas se pueden comportar como ondas, y viceversa.

Erwin Schrödinger 1926 El trabajo del físico austriaco Erwin Schrödingerpaper que describía el movimiento de un electrón como una función de onda fue un hito en la mecánica cuántica.

Werner Heisenberg 1925-1927 Junto con Niels Bohr, Werner Heisenberg sugería que las partículas subatómicas solo adquirían una forma determinada si se las observaba.

Alexander Holevo 1973 El matemático ruso Alexander Holevo fue uno de los investigadores que asentaron los fundamentos teóricos de la mecánica cuántica.

hay que dejarlos de lado. En cambio, individualmente, los átomos, electrones y fotones se comportan de un modo que a la mayoría nos parecería imposible. imposible.

mecánica cuántica es sobrecogedora»

Conceptos cuánticos Los curiosos efectos cuánticos que sustentan la tecnología cuántica.

Superposición

FÍSICA CLÁSICA

FÍSICA CUÁNTICA

Cara o cruz

Cara y cruz

Una partícula en superposición está en dos estados a la vez, de forma que puede representar tanto un 0 como un 1 binario. En una moneda verías cara y cruz a la vez.

FÍSICA CUÁNTICA

Entrelazamiento Dos partículas entrelazadas están conectadas de forma extraña, de forma que el destino de una afecta al de la otra. Si observas una partícula esto provoca su superposición, y lo mismo le sucede a su gemela.

CARA + CARA CARA + CRUZ CRUZ + CARA CRUZ + CRUZ Nb biits cu cuánticos o qubits

Estados po posibles 2n

Observación Observar una partícula en superposición hace que ésta adopte un estado único. Toda interacción con el entorno hace lo mismo, Cuanto máslas entrelazadas están partículas, más difícil será la superposición.

Observación o ruido

INFORMÁTICA DIGITAL

Sin clonación Hacer una copia de una partícula en superposición hace que se pierda la superposición. Esto complica el diseño de un ordenador cuántico, pero en las comunicaciones cuánticas, esto alerta al remitente de un fisgón.

Copia o escucha     I     K     I     W    ;     k    c    o     t    s    r    e     t     t    u     h     S     ©

INFORMÁTICA CUÁNTICA Copia o escucha

CÓMO FUNCIONA | 05  055 5  

CIENCIA

Entender el entrelazamiento cuántico Cristales incrustados con el raro elemento neodimio podrían almacenar memorias cuánticas.

Se ha confirmado el efecto cuántico que Einstein llamó «espeluznante».

División del haz En este experimento se usa un divisor de haz para que los dos fotones se disparen a dos destinos distintos.

Entrelazamiento Fotones entrelazados Emitiendo un rayo láser por algunos tipos de cristales, se pueden generar parejas de protones entrelazados.

El fotón dos se entrelaza con el fotón uno, de forma que adquieren una relación fija. Cuando están en superposición tienen idéntica

u opuesta polarización.

Superposición El fotón uno está en estado de superposición, es decir, está polarizado horizontal y verticalmente a la vez.

Efecto en el fotón dos Como están entrelazados, la observación del fotón uno afecta también al fotón dos, fijando por consiguiente su polarización. Acción a distancia Observar un fotón afecta inmediatamente a su gemelo entrelazado, independientemente lejos que estén entredesí.lo

Observación del fotón Si se observa el fotón uno, se pierde la superposición y éste se verá o bien de forma horizontal o verticalmente polarizado.

Un científico en la Universidad de Ginebra en Suiza utiliza un láser para generar láseres entrelazados en el estudio de memoria cuántica.

056 | CÓMO FUNCIONA  

¿SABÍAS QUE... ? Con cada qubit añadido a su longitud de palabra, se dobla el procesamiento de un ordenador cuántico.

en disti ntos estados a la vez –el llamado

Manipulación de partículas El fenómeno que desentraña el teletransporte.

Fotones polarizados Al pasar por un filtro polarizado, la luz puede polarizarse horizontal, vertical o diagonalmente, lo cual implica que los fotones solamente giran en un sentido.

Fotones no polarizados La luz normal no está polarizada, por eso cada orbita en todasfotón las direcciones posibles a la vez.

Fotones

FILTRO POLARIZADOR

estado de superposición–. Nunca podrás observar esta e xtraña rea lidad porque, si lo intentas, ese objeto te parecerá estar en un lugar y en un estado. Sin embargo, los científicos han realizado ingeniosos experimentos que confirman que realmente se produce este peculiar comportam iento, pese a que si intentamos observa rlo se sugiere todo lo contrario. Otro extraño efecto es el llamado efecto túnel, y se refiere al hecho de que un objeto minúsculo puede atravesar una bar rera sólida sin dañarla. daña rla. Por ejemplo, ejemplo, si disparamos un electrón contra una lámina de oro, existe la posibilidad que éste aparezca en el otro ot ro lado y la lámina siga intacta El hecho de que que las part ículas puedan estar en dos sitios al mismo tiempo, y de que atraviesen objetos sólidos, se debe a la naturaleza de los objetos minúsculos. Durante un tiempo se pensó que la luz era una onda, pero después se descubrió que puede describirse como una corriente de fotones.  Antes se pensaba que que los electrones eran minúsculas partícula pa rtículass que orbitaban orbitaban sobre el núcleo del átomo, pero ahora se sabe que

pueden describirse como funciones de onda. En realidad, tanto ta nto los electrones como los fotones tienen ambos las propiedades de las partícu las y de las ondas. Por eso, el extraño fenómeno por por el cual un electrón puede estar en dos sitios a la vez es fruto de la natu raleza de onda de los electrones.

definidos El movimiento alrededor del filtro dicta el sentido.

Teletransporte cuántico Puede que falte mucho para teletransportar a personas, pero gracias a técnicas cuánticas ya es posible teleportar átomos y fotones. El proceso implica crear dos partículas entrelazadas en el lugar A y después enviar una de ellas al lugar B. Por medio de una inteligente técnica que implica la introducción de una tercera partícula que interactúa con la partícula A, el entrelazamiento hace que la partícula en B se convierta en una copia exacta de la tercera partícula. En realidad, la partícula verdadera no se mueve, pero el resultado es idéntico, de modo que la tercera partícula se ha teletransportado al lugar B de forma inmediata. Como todo lo que tiene que ver con la cuántica, esto es dificilísimo en la práctica. Pese a que el récord actual está en 143 kilómetros usando un rayo láser en septiembre de 2016, investigadores en Shangai, China y Calgari, Canadá, han utilizado una red de fibra óptica para teleportar átomos y fotones entre sus respectivas ciudades.

La teoría de la s ondas tiene más que ver con una fu nción de probabilidad probabilidad que otra cosa. Es decir, describe la probabilidad de que el electrón esté en u n punto concreto del espacio y, hasta que se observa el elect rón, su posición puede concebirse como en c ualquier punto del espacio, siendo algunos más probables que otros. Lo que hemos visto hasta a hora ya se sabe desde principios del siglo XX, y ya es bastante raro. Así que toda esperan za por entender los recientes desarrollos de la teoría cuántica e s casi en vano. No obstante, para ver hasta dónde llega el pensamiento actual, pensemos en la teoría del multiver so, la cual se remonta a los años sesenta. Sabemos que observar una partícula en estado de superposición hace que su desconocida posición o estado previos sean fijos. En la teoría multiverso de la c iencia

Ahora se pueden teleportar átomos y fotones a distancias cada vez mayores

«La ciencia ya ha dado los primeros pasos para el teletransporte cuántico»

    L     P     S       ©

CÓMO FUNCIONA | 05  057 7  

CIENCIA

ficción, en cuanto se produce la observación, el universo se divide en dos o más universos paralelos, con la partícula en distinta ubicación o estado en cada versión de la realidad. Pero si cada segundo se producen incontables de estas divi siones, esto nos da una idea de la cantidad de universos paralelos. Esta teoría ha ganado cierta credibilidad cred ibilidad en cuanto los científicos han empezado a considerar los ordenadores cuánticos. Como veremos más adelante, en comparación con los actuales, actuales, si alg una vez tenemos ordenadores ordenadores cuánticos de gran esca la, el rendimiento que ofrecerán será i ncreíble. Esto ha llevado a sugerir a científicos que no hay material suficiente en el universo visible v isible para realizar un número tan ingente de cálculos. En la teoría del multiverso, sin embargo, ese trabajo se confía a todos esos universos paralelos. Dados sus fundamentos teóricos, algunos pensarán que la mecánica cuántica no es más que un entretenimiento para los científicos, pero carente de uso en la práctica. Pero la experiencia demuestra que la teoría siempre acaba afectando al mundo real, y hay indicios de que esto mismo es aplicable a los estudios del reino cuántico. La mecánica cuántica ya ha dado pie a varios avances tec nológicos, y  ya v islumbr amos al gún at isbo de lo que e stá por llegar.

El ordenador cuántico D-Wave 2X Los secretos de la última creación de una compañía canadiense.

Aislamiento Los 200 cables que conectan el procesador con la electrónica de control están muy aislados para evitar la interacción con el entorno.

Bucles de niobio El corazón del D-Wave 2X integra 1.000 bucles de niobio, que actúan como bits cuánticos o gubits, cuando se enfrían lo suficiente.

Refrigeración Para permitir la superconducción, un sistema refrigerador enfría los bucles de niobio a 0,015 Kelvin (-273,13 °C) –180 veces más frío que en el espacio interestelar.

Apantallamiento La pérdida de superposición se evita blindando el chip cuántico a 50.000 veces menos que el campo magnético terrestre.

Ato vacío Para proteger los qubits tan sensibles, la presión interna ha de mantenerse 10.000 mill. de veces por debajo de la presión atmosférica.

Para empezar, los dispositivos de estado sólido dependen dependen de los efectos de la cuántica. Quizá el más má s importante de todos sea el transistor, que es el pilar fundamental funda mental del ordenador, el smartphone y de prácticamente

Los tres tipos de ordenador cuántico

«Un ordenador cuántico universal ofrecería lo último en procesamiento masivo paralelo»

IBM Research ha identificado tres tipos de ordenador cuántico de cada vez mayor dificultad, pero también mayor potencia.

Recocido cuántico Es el único ordenador cuántico comercial que hay hoy día. Se trata de una arquitectura especializada designada para una amplia gama de aplicaciones descritas como opción de optimización. NIVEL DE DIFICULTAD

Cuántico analógico Antes de que los ordenadores digitales tuvieran velocidad suficiente, los cálculos científicos se realizaban con ordenadores analógicos. Del mismo modo, los cuánticos analógicos podrían ser una alternativa provisional hasta llegar al universal.

Cuántico universal Al igual que los actuales, un ordenador cuántico universal podrá hacer cualquier tipo de cálculo, pero sería infinitamente más rápido gracias a la superposición y el entrelazamiento.

NIVE L DE DIFICULTAD

NIVE L D E D IFICULTAD

058 | CÓMO FUNCIONA  

¿SABÍAS QUE... ? Tu PC hace operaciones como sumas y multiplicaciones con la misma efciencia que un ordenador cuántico.

todo aparato electrónico. Otro dispositivo importante de est ado sólido es el LED y el láser de estado sólido. El primero ha revolucionado la iluminación al aportar niveles de eficiencia energética sin precedentes, mientras que el último es l a clave de los cables ópticos de Internet, y también de los reproductores de CD y DVD. Los relojes atómicos también se basan en la mecánica cuántica, y estos inst rumentos son fundamentales para el funcionamiento de los sistemas GPS. En la mecánica cuántica se basan los principios de las máquinas de imagen por resonancia magnética (IRM), que permiten ver dentro del cuerpo. Cuando se desarrollaron todas estas tecnologías, poco se sabía de su herencia cuántica, pero ya empezamos a oír hablar de otras nuevas que directamente se atribuyen tal origen. Lo que es más, todas estas novedosas aplicaciones de la mecánica cuántica son sobrecogedoras. ¿T ¿Te e pensabas que el teletransporte teletran sporte de Star Treck era fruto de una imaginación hiperactiva? Piénsalo, la ciencia ya ha dado los primeros pasos para el teletransporte cuántico. cuá ntico. ¿Y qué decir de un código completamente indescifrable? La experiencia dicta que, no importa lo sofisticado que sea un código, lo

Qubits: el secreto de la computación cuántica

Este curioso efecto cuántico es fundamental para la computación y otras tecnologías cuánticas.

Aritmética binaria Los ordenadores digitales normales funcionan con aritmética binaria, en la cual todos los números son secuencias de 1 o 0.

Flecha arriba o abajo Otra forma de ver los ceros y unos es como flechas –flecha arriba para 1 y flecha abajo para cero–.

Corrientes eléctricas En los ordenadores ordinarios, los ceros y unos se representan por corrientes eléctricas.

Unos y ceros Al igual que los bits ordinarios, las flechas hacia el norte y el sur polares representan unos o ceros.

Equivalente cuántico En los ordenadores cuánticos, a los bits se les llama qubits y se representan por medio de partículas minúsculas.

Analogía del mundo El estado de un qubit puede representarse con una flecha que parte del centro a un punto en la esfera.

Superposición Las flechas a otros puntos de la circunferencia de la esfera representan superposiciones.

70%

Medición

30% Medición

Si se lee un qubit su valor siempre será 0 o 1, dependiendo la probabilidad de que sea uno u otro de su latitud. Esto dificulta concebir algoritmos que puedan aprovechar el potencial de la computación. Los escáneres IRM funcionan gracias a los principios de la cuántica.

Ordenadores cuánticos en cifras

2^1.000

100 mill. de

El número de soluciones que el actual ordenador cuántico D-Wave 2X puede buscar a la vez.

Lo rápido que el D-Wave 2X es en comparación con otro ordenador.

El mayor número de qubits entrelazados alcanzado

veces 1.000

18,4 trillones Los cálculos que un ordenador cuántico universal de 64 qubits podrá hacer de forma simultánea

2^16 100.000 Las búsquedas simultáneas que el ordenador cuántico D-Wave de 16 qubit podía hacer en 2007

    k    c    o     t    s     k

   n     i     h     T    ;    x     i    n    e    o     h     P    o    e     N    :    n     ó     i    c    a    r     t    s    u     l     I      ©

El número de qubits requeridos para un ordenador cuántico universal

CÓMO FUNCIONA | 05  059 9  

CIENCIA

único que hace falta es un ordenador potente y de miles de millones de estados al mismo se puede acceder a mensajes cifrados. Con la tiempo, un ordenador ordenador cuántico u niversal codificación cuántica esto no es así. No se trata ofrecería lo último en procesamiento masivo de un código diabólicamente difícil que paralelo, en el cual se reali zan múltiples requiere de todos los ordenadores del mundo operaciones operacion es simultáneamente. para descifrar. Se trata de un método de Es de sobra sabido que el último siglo fue la encriptación que, según las leyes de la era de la electrónica. En un periodo de 52 años mecánica cuántica, es totalmente seguro, se inventó el primer aparato electrónico, la hagas lo que hag as. Y luego tenemos los  válvu la, que p primero rimero fue sustituida por el ordenadores cuánticos y todas las transistor y luego por el circuito integrado. oportunidades que ofrecen. Trece años después llegó el primer De momento, ya hay una compañía que está microprocesador.  vendiendo un ordenado ordenadorr cuántico especial, y se El reputado físico cuántico Rainer Blatt ha está estudiando hacer un equivalente cuántico descrito los avances tecnológicos del pasado al PC actual. Si estos avances dan fruto, estos siglo como la primera revolución cuántica, y aparatos no solo serán mucho más rápido que razón no le sobra. Después de todo, muchos de sus predecesores. Un auténtico ordenador los avances sobre los que se sustenta la sociedad cuántico universal podría tener un rendimiento de hoy se derivan de un entendimiento de la ilimitado gracias al efecto cuántico de la mecánica cuántica y, concretamente, de la superposición, en conjunción con el igualmente igua lmente extraño efecto cuántico del entrelazamiento.  Al estar en millones

«Estamos ante una segunda revolución cuántica»

La computación cuántica tiene muchas aplicaciones, desde la mejora de los sistemas de control del tráfico aéreo a la mejora de múltiples softwares.

dualidad onda-partícula. El profesor Blatt afirma que actualmente la humanidad se encuentra en los albores de una segunda revolución cuántica que estará facultada por el extraño efecto cuántico del entrelazamiento. Según el profesor Blatt, « A principios de los sesenta, todavía se veía el láser como una solución a un problema desconocido, y hoy, 50 años después, los láseres forman parte indispensable de nuestras vidas. Creo que con la tecnología cuántica pasará algo similar.»

Criptografía cuántica Cómo mandar un mensaje encriptado 100% seguro Cualquier mensaje encriptado con una clave tan larga como el mensaje es indescifrable. Lo que la criptografía cuántica hace es transmitir una clave del remitente al destinatario de forma que se les alerte de la intercepción de un tercero.

5 Luis intercepta la clave Sin enterarse Alicia y Eva, Luis intercepta el mensaje para leer la clave. Como la observación cambia la realidad en cuántico, la el mundo

observación de Luis altera la polarización de algunos fotones.

1 Alicia manda la clave Alicia manda la clave como un número binario por medio de fotones polarizados. Elige la polarización vertical o NO-SE para cada 0 selecciona aleatoriamentee una aleatoriament

3 Comparan los filtros Eva y Alicia analizan el filtro que usó Eva, y cuántas de las mediciones usaron el filtro adecuado.

6 Alicia detecta la intercepción Eva comparte una muestra de la clave con Alicia, y si ésta ve que difiere de la que mandó, entonces se detecta a un fisgón y no se usa la clave.

4 Se crea la clave Eva y Alicia descartan los bits para los cuales Eva no usó el filtro correcto. El resto de bits que quedan generan la clave.

horizontal para los 1. o NE-SO

2 Eva recibe la clave Eva mide la polarización por medio de un filtro vertical/horizontal o uno NO-SE/NE-SO al azar y escribe el resultado. Éste será correcto solo si, de casualidad ha utilizado el filtro correcto.

060 | CÓMO FUNCIONA  

¿SABÍAS QUE...? Un ordenador cuántico solucionará en minutos un problema que para otro llevaría millones de años.

Aplicaciones de la física cuántica En el futuro podría haber muchas formas de utilizar esta creciente tecnología.

Buscar imágenes

Simulación cuántica

Los humanos podemos fácilmente objetos familiares como árboles,detectar lagos y gatos si miramos a una fotografía. Enseñar a un ordenador a hacer lo mismo es muy complicado porque es difícil definir la esencia de un gato, por ejemplo. Pero funciones de aprendizaje de la máquina como ésta son la aplicación natural de los ordenadores cuánticos. Google ya ha hecho un esfuerzo de inversión considerable en el análisis de imagen para hacer que la búsqueda de imágenes en línea sea más eficiente. Esto se demostró al enseñar a un ordenador cuántico a reconocer coches en fotos, función que pudo hacer más rápido de lo que uno ordinario hubiese podido.

Podría parecer un argumento viciadocuántica pero, alnos igual que el entendimiento de la mecánica ha dado ordenadores cuánticos, los científicos esperan ahora que esos mismos ordenadores cuánticos les ayuden a entender mejor los sistemas cuánticos mediante simulaciones de los mismos. Los ordenadores actuales pueden realizar simulaciones de los efectos cuánticos pero, es tal la complejidad de los sistemas cuánticos, que son excesivamente lentas. No debe sorprendernos por tanto, que los ordenadores basados los curiosos principios de la mecánica cuántica puedan ayudar a los científicos ha expandir sus conocimientos en este campo.

Astronomía Dado que la NASA es dueña de uno de los primeros ordenadores cuánticos, no sorprenderá que la astronomía sea una de las principales beneficiarias de este nuevo modelo de computación. La agencia espacial tiene la mira puesta en varios modos en que

la computación cuántica puede ayudar a la exploración del espacio, pero muchos de ellos se reducen a la posibilidad de buscar entre infinitos datos para encontrar la aguja en el pajar. Un ejemplo típico sería el de la búsqueda de exoplanetas habitables: planetas similares a la Tierra en una órbita a distancia ideal de las estrellas lejanas.

Optimización de la radioterapia Según D-Wave Systems, su ordenador D-Wave 2X, trabajando con un ordenador convencional, ayudará a mejorar la radioterapia. Este tratamiento pretende dirigirse a un tumor minimizando la exposición dañina al resto del cuerpo, con varios rayos coincidiendo en el tumor. Esta optimización implica hacer malabares con miles de variables. Para conseguirlo, se harán simulaciones con infinitas posibilidades usando un ordenador convencional, mientras que un ordenador de recocido cuántico determinará los escenarios más probables.

«Los mensajes encriptados serían un libro abierto para un ordenador cuántico multiuso»

Descifrar códigos Un ordenador cuántico universal podrá factorizar con facilidad grandes números, tarea que requiere de muchísimo tiempo para un ordenador convencional. Los descifradores de hoy día se basan en el hecho de que la factorización es compleja, pero los mensajes encriptados serían un libro abierto una vez los ordenadores cuánticos multiuso fuesen una realidad. Esto podrá se útil para las fuerzas militares y policiales, pero también sería de gran ayuda para los criminales cibernéticos. Lo suyo es que la misma tecnología cuántica que haga obsoletas las técnicas de encriptación actuales, proporcione una solución en forma de criptografía cuántica.

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CÓMO FUNCIONA | 061  

CIENCIA

Pieza a pieza

Huesos parietales Forman el grueso de la parte superior lateral de la cabeza ósea y se juntan arriba.

Así encajan todos los huesos para formar la cabeza ósea.

Hueso Ubicadaoccipital en la parte posterior, esta sección ósea contiene aberturas para la médula espinal los nervios y vasos.

Hueso frontal Es el hueso que forma la frente, y pese a que veces se considere un hueso facial es un hueso craneal.

Maxilar Integra parte de la mandíbula superior y del paladar duro, además de formar parte de la nariz y de la cuenca del ojo.

Hueso temporal Dividido en cuatro partes, el hueso temporal sustenta la sien y alberga las estructuras que nos permiten oír. Esfenoides

Cigomático Este arco huesudo abarca desde la mejilla hasta por encima del canal auditivo.

Este crucial hueso es esencial, ya que se une con casi todo el resto de huesos del cráneo.

La cabeza ósea Te explicamos la compleja estructura que sustenta el cerebro y los tejidos faciales. a cabeza ósea se compone de 22 huesos divididos en dos grupos principales: el cráneo, que lo integran ocho huesos craneales, y el esqueleto facial, que lo

L

 

Mandíbula El único hueso móvil de la calavera. La mandíbula inferior es además el más fuerte.

albergar las órbitas de los ojos, las cavidades nasal y bucal, además de los senos. Solo es móvil uno de los 22 huesos de la calavera, y es la mandíbula inferior. Como puedes ver el

¿Por qué los bebés tienen molleras? Los espacios abiertos entre los huesos de la cabeza ósea de un bebé donde interceden las suturas se llaman fontanelas. Protegidas por una membrana protectora, las hay de dos tipos: la fontanela anterior –llamada mollera– y la fontanela posterior. La fontanela anterior es donde se unen los dos huesos frontales y parentales, y esta zona permanece blanda hasta los dos años de edad. La fontanela posterior es donde coinciden los dos huesos parentales con el occipital, y esta región normalmente se cierra a los pocos meses. La formación se produce para que la cabeza del bebé pueda pasar por el canal uterino. Permanecen abiertas durante un tiempo para que el cerebro crezca y se desarrolle. Es importante que las fontanela no se cierren demasiado pronto

componen 14 huesos faciales. Estos huesos se unen por medio de articulaciones fibrosas llamadas suturas. Una vez se f usionan entre sí a la edad de entre los 30 y los 40 años, estas articulaciones serán inmóviles. El cráneo se compone de la bóveda craneal –llamada calvaria– y de una compleja parte inferior. La calvaria cubre la cavidad craneal, ocupada por el cerebro, ce rebro, junto con los huesos planos superiores y laterales. La base de la cavidad cerebral se divide en grandes espacios, y tiene varias aperturas para el paso de los nervios craneales, de los vasos sanguíneos y de la médula espinal. El esqueleto facial sustenta los tejidos blandos faciales, y sus huesos se fusionan para

esquema de arriba, la cabeza ósea es una estructura bastante compleja. compleja.

–en un proceso denominado craneosinostosis– ya que de ello pueden derivarse problemas de salud.

La cabeza ósea protege músculos superficiales, nervios y vasos sanguíneos.

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La fontanela anterior se ubica en la parte frontal de la cabeza ósea.

062 | CÓMO FUNCIONA  

¿SABÍAS QUE...? Un ojo adulto mide unos 2,42 cm de ancho y pesa menos de 28 g.

Examen ocular Las pruebas y la tecnología que sirven para determinar el grado de de agudeza vi visual. sual. Test de la lámpara Autorefractómetro Oftalmoscopio

Tonómetro

Una lámpara de hendidura se usa para examinar la parte frontal, interna y lateral de los ojos. Mediante una luz intensa y varias lentes de aumento, el especialista puede observar el ojo entero.

Un autorefractómetro determina las dioptrías de tu s ojos. Funciona emitiendo luz sobre el ojo cuando éste esta cent rado en una imagen y m idiendo cómo se refleja ésta en la retina.

Se usa normalmente una vez dilatadas las pupilas. Con este instrumento se examina el interior de los ojos. Incluye una fuente de luz, espejos y lentes integrados para ampliar la retina.

El tonómetro se usa para meter aire sobre la superficie del ojo. Al medir la resistencia del ojo al aire, se puede calcular su presión interna. Si la presión es alta podría constituir u n síntoma de glaucoma. glaucoma.

Una lámpara de hendidura es un microscopio para exámenes oculares.

Se usa un autorefractómetro para determinar las lentes que necesitas.

Con un oftalmoscopio el oculista detecta síntomas de enfermedades.

El glaucoma es una enfermedad que ataca al nervio óptico.

Dilatación ocular Antes de algunos exámenes oculares, te agrandan las pupilas par ver mejor la retina.

Reacción a la luz Expuestas a la luz intensa, tus pupilas se estrechan, y dejan entrar menos luz a la retina.

Gotas dilatadoras Se usan estas gotas para estimular los músculos que agrandan las pupilas y relajar los que las reducen.

Mejor visualización Cuanto mayor es la pupila más luz entra en la retina, haciendo visible una mayor porción de ésta.

¿Qué es realmente la visión 20/20? El examen ocular más conocido es la gráfica ocular de Snellen, que se compone de una pirámide de letras. Normalmente tiene una «E» grande arriba –por eso también se llama tabla de la E–, seguida de filas de otras letras específicamente escogidas cuyo tamaño va disminuyendo. El especialista te hace leer cada línea desde arriba hasta abajo, con un ojo tapado cada vez. El punto en el que se dificulta la visión de las letras constituye la medida de tu agudeza visual. Si te posicionas a 6,1 metros (20 pies) de la gráfica y puedes ver cómodamente las letras que las personas con una visión normal pueden ver a dicha distancia, entonces tienes una visión 20/20. No obstante, si las letras que solo puedes ver cómodamente a 6 metros una persona con visión normal puede verlas a 9,1 metros (30 pies), esto quiere decir que tienes una visión más debilitada de 20/30.

 

Chequeo fácil El oftalmólogo puede así comprobar mejor el estado de la retina y del nervio óptico.

La gráfica de Snellen se usa para determinar si tienes visión 20/20

CÓMO FUNCIONA |  063  

ESPACIO

Nuestra galaxia espiral más cercana está en rumbo de colisión con la Vía Láctea. Te presentamos a Andrómeda Esta imponente galaxia espiral es una de nuestras vecinas galácticas.

M32 Justo detrás del disco de Andrómeda hay una galaxia enana.

Disco La mayoría de estrellas se dispersan por un disco plano.

Centro galáctico El cúmulo ancestral de estrellas esconde agujeros negros.

   a    g    a     l    o    m     S    o     J    :    n     ó     i    c    a    r     t    s    u     l     I    ;     k    c    o     t    s     k    n     i     h     T     ©

Vías de polvo Se pueden apreciar en el interior del disco.

«Está a 2,5 millones de años luz de la Tierra, es fácil verla sin telescopio» 064 | CÓMO FUNCIONA  

¿SABÍAS QUE...?A Andrómeda se la llamó originalmente «Pequeña Nube», y se pensó que era una nebulosa, no una galaxia.

Fondo Otros cúmulos de estrellas y galaxias llenan el espacio próximo a Andrómeda.

Brazos espirales Al igual que la Vía Láctea, sus estrellas forman una espiral.

Estrella de la Vía Láctea Algunas son visibles desde la primera fila.

Andrómeda en cifras Estas cifras astronómicas revelan su verdadera escala.

2.500.000 Distancia en años luz de la Tierra a Andrómeda

1 billón 3,4 400.000 Número estimado de estrellas en la galaxia Andrómeda

M110 Esta mancha es otra galaxia enana, una de las más luminosas junto a ella.

La magnitud aparente de Andrómeda, que la hace visible a simple vista

220.000 El ancho en años luz de su disco

La velocidad en kilómetros por hora a la que Andrómeda se nos aproxima

d.C. 1887 964   Año en el que se tomó la primera fotografía de ella

El año en que se describió por primera vez

9.000 Su edad en millones de años

CÓMO FUNCIONA | 065

 

ESPACIO

Todo sobre Andrómeda

1polvo,  Colapso La gravedad acumula gas y posiblemente materia oscura para formar grandes nubes.

Lo que esta galaxia espiral nosa Tierra cuenta sobre el espacio. no es más que una motita. Somos

L

uno de los ocho planetas que orbitan el Sol, que es una de las más de 100.000 millones de estrellas de la Vía L áctea, que es una de las 12 billones de galaxias que se estima que hay en el universo. Cuando miramos al cielo de noche, la mayoría de puntitos que vemos son estrellas locales de nuestra galaxia, pero hay manchas mancha s y borrones mucho mayores que pertenecen a un lugar mucho más remoto. Es el caso de la galaxia Andrómeda. Se ubica entre las constelaciones de Casiopea  y Pegaso; Pegaso; una mancha de luz tenue tenue del del tamaño de la Luna. A simple vista, solo parece una

Empieza la formación 2 del disco El polvo y las estrellas rotan alrededor del centro gravitatorio de la galaxia y éste empieza a aplanarse.

Brazos 4 espirales   Nubes de gas forman ondas de densidad que ondulan alrededor de la galaxia en espiral.

Cómo se forman las galaxias espirales Las galaxias como Andrómeda se forjan con colisiones que hacen que el gas y polvo se mueva con violencia.

Fusiones y canibalismo 3   La galaxia se fusiona con otras de su espacio cercano, absorbiendo su gas y sus estrellas.

nebulosa, pero mírala por un telescopio potente  y verás una enorme galaxia en espiral. Se trata de la galaxia grande más próxima a la  Vía Láctea. Está a 2,5 2,5 millones de años luz de la Tierra, pero tiene tantas estrellas est rellas y produce tanta luz que en noches oscuras y despejadas es

Formación de estrellas 5   La materia comprimida

«Objetos como estrellas y planetas doblan el tejido espacio-tiempo» fácil verla sin telescopio. Hay otras galaxias  vecinas menores, menores, pero pero Andrómeda Andrómeda es la más cercana con apariencia como la nuestra. Es un enorme disco giratorio. Las estrellas ancestrales se concentran en el centro en un halo que oculta un súper masivo agujero negro,  y en los los extremos, extremos, rotan estrellas viejas viejas y  jóvenes por vías de de polvo y retorcidos retorcidos brazos en espiral. Para llegar de un extremo a otro de la galaxia harían falta fa lta 22.000 años luz, lo que que la hace más del doble de extensa que la nuestra. Tiene más estrellas también. Se estima que en  Andrómeda hay hay un billón billón de ellas, como como poco el doble de las que tenemos en nuestra galaxia. Pero sin embargo, la Vía Láctea tiene más materia oscura, y por eso, aunque no lo aparente, es más masiva que Andrómeda.  Andrómeda alberga alberga en su centro un agujero negro súper masivo, cuya masa se cree que equivale a la de 100 millones de Soles. Este agujero negro actúa como eje sobre el

de las ondas de densidad activa la formación estelar.

Espiral madura Las estrellas orbitan sobre el centro galáctico a diferentes 6   velocidades, moviéndose por los brazos espirales.

Estrellas del halo 7 Las   estrellas ancestrales quedan fuera del disco, sobresaliendo del centro en un halo borroso.

    A     S     A     N       ©

que gira un enorme disco. Está rodeado por un halo de estrellas azules jóvenes, y de un anillo

066 | CÓMO FUNCIONA  

¿SABÍAS QUE...? Andrómeda fgura como M31 en un catálogo de objetos nubosos de Charles Messier del siglo XVIII.

Más estrellas Desde dentro de ella no podemos ver bien la Vía Láctea: el polvo, el gas y las estrellas vecinas nos lo impiden. No obstante, Andrómeda sí la podemos observar fácilmente. En 2015, el telescopio espacial Hubble tomó unas 8.000 imágenes de más de 100 millones

 

de estrellas de Andrómeda estudiar su formación. El ojopara humano es mucho mejor que un ordenador a la hora de escoger patrones, de modo que las imágenes se ofrecieron al público para su análisis. En el curso de unas semanas, se mandaron 1,82 millones de clasificaciones a la web de Zooniverse, equivalentes al trabajo de dos años de investigación. Hay estrellas de todos los tamaños y colores, desde supergigantes azules a enanas rojas . Resultó que, después de todo, los cúmulos de estrellas se forman en patrones similares, con la misma proporción de estrellas jóvenes azules y de viejas rojas. En el torbellino espacial hay cierto orden. La Galaxia de Andrómeda contiene un proporción similar de estrellas azules y rojas.

Andrómeda es el hogar de miles de millones de planetas, pero son muy difíciles de ver desde la Tierra.

Hogares lejos del nuestro El Sol no es la única estrella con planetas. De hecho, casi todas las estrellas similares al Sol los tienen. Las estrellas de Andrómeda no son la excepción. Anidados entre las lucecitas que vemos desde la Tierra hay miles de millones de otros mundos, y hasta desde esta distancia podemos verlos. Esto es gracias al fenómeno de la lente gravitacional. Objetos masivos como estrellas y planetas doblan el tejido espacio-tiempo. La luz viaja en líneas rectas, pero como el tejido del espacio se pliega, ésta se curva al pasar por estos enormes obstáculos. Cuando las estrellas se cruzan frente a

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otras en su camino alrededor del centro de la galaxia, La luz de la estrella de atrás se dobla en su camino hacia nosotros. Cuánto se dobla depende del tamaño de la estrellas, así como del planeta que la orbita.

CÓMO FUNCIONA | 06  067 7

 

ESPACIO

estrellas viejas rojas más lejano, junto con hasta 35 agujeros negros más pequeños que se originaron al quedarse sin combustible la más grande de estas estrellas.  Andrómeda es u na ventana hac ia el universo, que nos permite entender cómo se formaron galaxias como la nuestra, y cómo cambian con el tiempo. Por medio de telescopios se examina la luz visible que emiten sus estrellas, o se investiga la luz ultravioleta procedente de las más energéticas.  Andrómeda guarda innumerabl innumerables es secretos. secretos. Con una edad aproximada de 9.000 millones de años, la Vía Láctea le dobla casi la edad. Se cree que se formó con la fusión de dos galaxias, una de tamaño aproximado al nuestro, y otra tres

 veces más pequeña. Su fuerza gravitacional gravitacional se habría enredado, atrayendo a sus respectivas estrellas hasta coincidir en una drástica colisión. EL impacto pondría pondría toda la estructura a girar, y a medida que el polvo, el gas y las estrellas pasaron a toda velocidad por el centro, se habría propagado para formar la forma de disco delgado que hoy apreciamos. Por otro lado, sobre Andrómeda orbitan una serie de galaxias enanas, que desde la Tierra parecen arrastrase en cola sobre la galaxia. Esta inusual formación es difícil de explicar para los científicos, pero podría tener algo que ver con sus turbulento pasado.  Y es que que esa no no fue la última colisión que vivió  Andrómeda. Imágenes Imágenes infrarrojas han han

desvelado que que la estructura de la galaxia está distorsionada. Tras la brillante luz de sus estrellas, hay anillos de polvo descentrados, y  visibles ondulacio ondulaciones nes en su halo galáctico. Los astrónomos creen que estos caprichos responden a un choque frontal con una galaxia menor, la M32. Cuando ésta colisionó con el corazón de Andrómeda, deformó el gran disco espiral, y activó los anillos de formación de estrellas que todavía se ven. En el futuro, Andrómeda volverá a sufrir una colisión que alterará su forma de nuevo. Pero esta vez con quien chocará será con la Vía Láctea. Pero que no cunda el pánico, porque eso no pasará hasta dentro de unos 4.000 millones de años.

GALEX Este observatorio espacial observaba la composición e historia de las galaxias.

Examinando a Andrómeda Los telescopios espaciales de la NASA revelan secretos ocultos al observar la galaxia desde distintos puntos.

Telescopio Su telescopio detectaba luz ultravioleta, lo cual le permitía detectar formaciones estelares.

GALEX

Privatización La NASA ya no usa el GALEX, el cual está orbitando sobre la Tierra hasta que regrese a la atmósfera.

Nube de polvo El Spitzer revela el perfil oculto infrarrojo de Andrómeda, en el que se aprecia el polvo.

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068 | CÓMO FUNCIONA  

Estrellas ancestrales El Spitzer muestra el polvo de Andrómeda (azul) y estrellas más viejas (rojo).

¿SABÍAS QUE...? Las fusiones galácticas llevan cientos de millones de años, el gas de la colisión activa la formación estelar.

Colisión galáctica

Cámaras Esta configuración de tres cámaras detecta luz ultravioleta y luz visible.

Campo amplio Esta cámara se enfoca a luz casi infrarroja y a la casi ultravioleta.

Hubble Telescopio Telescopio Espacial Los instrumentos del Hubble permiten a los astrónomos tomar imágenes a alta resolución a varias longitudes de onda.

Andrómeda y la Vía Láctea están separadas por miles de millones de años luz, pero sus enormes fuerzas gravitacionales se han enredado y ya se enfrentan una contra otra a más de 400.000 kilómetros por hora. Faltan 4.000 millones de años hasta que choquen, pero cuando lo hagan, ambas galaxias se transformarán y se formará una masiva galaxia elíptica. Afortunadamente, la Tierra no se verá afectada. Las estrellas de cada galaxia están tan distanciadas que solo se pasarán de largo cuando la galaxia se fusione. EL Sol aparecerá probablemente en otro lado de la galaxia, y el cielo se llenará de nuevas estrellas. Pero quizá para entonces no queden ni siquiera humanos. Hasta que ambas galaxias se combinen del todo harán falta 2.000 millones de años, y para entonces, el Sol estará muy mermado del combustible que permite dar vida a la Tierra.

Cambio estructural Las galaxias se atraerán y enredarán entre sí, desplegando grandes cantidades de materia.

Explosión Esta imagen del GALEX muestra áreas calientes de la formación estelar.

Cámara infrarroja Esta cámara tiene cuatro detectores, y recoge la luz casi y medio infrarroja.

El Spitzer Este telescopio espacial busca señales infrarrojas invisibles ocultas detrás de la luz visible.

Spitzer Fotómetro multibanda de captación de imágenes Este detector busca en la parte más extrema del espectro infrarrojo.

La colisión Es un proceso lentísimo pero muy drástico.

Destrucción Miles de millones de estrellas serán expulsadas de la galaxia formante.

«Faltan 4.000 millones de años para que choquen» CÓMO FUNCIONA | 06  069 9

 

ESPACIO

Sistemas de lanzamiento aéreos Cómo y por qué se lanzan cohetes desde aviones

S

eguramente ya estés familiarizado con los cohetes «normales», que se lanzan en  vertical desde desde el suelo suelo.. Pero Pero quizá no hayas oído hablar tanto de los sistemas de lanzamiento desde el aire, en los que los cohetes son lanzados desde el vientre de un avión. Este tipo de lanzamiento no es novedoso. Ha habido muchos de ellos a lo largo de las últimas décadas, siendo uno de los más exitosos el sistema del cohete Pegasus, creado por la compañía americana Orbital ATK. Con este sistema se incorpora un cohete, de 15 metros o de 16,9 metros en su versión XL, debajo de un avión

Lockheed L-1011 TriStar conocido como Stargazer. A una altura de 12.400 metros se libera el cohete, y éste enciende su motor para hacer el resto del camino hasta el espacio por su cuenta. Una de las ventajas de usar este sistema es que es algo más barato que lan zar cohetes por medio de un sistema de lanzamiento lanza miento convencional convencio nal desde tierra –al menos para los cohetes de menor carga–. Por este motivo, la NASA recientemente usó el Pegasus XL para lanzar el CYGNS, un complejo complejo de ocho satélites que estudiarán las tormentas tropicales. t ropicales. Venture de la Forman parte del programa  Earth Venture

NASA, enfocado en m isiones científicas de bajo coste para estudiar la Tierra, y Pegasus ofrece una alternativa más barata para acceder al espacio que la de los cohetes convencionales. No obstante, las verdaderas ventajas de los lanzamientos desde el aire son discutibles.  Algunos alegan alegan que que la veloci velocidad dad y altitud obtenidas con el avión no es tan significativa, ya que el cohete debe hacer gran parte del trabajo. Pero no deja de ser algo impresionante.

Pegasus proporciona una ruta menos costosa para llegar al espacio.

Cómo funciona Pegasus Así se abre camino este cohete hasta el espacio.

Liberación A una altura de unos 12,4 km, el avión que lo transporta libera el cohete.

Etapa 2 A una altura ya de 71 km, la etapa 2 del cohete enciende su motor.

Desprendimiento Tras unos 70 segundos, la primera etapa se apaga y se tira junto con el ala delta.

Ala delta

Etapa 1 Tras 5 segundos de caída libre, la primera etapa del cohete enciende su motor.

   n    n    a     M    n    a     i    r     d     A    :    n     ó     i    c    a    r     t    s    u     l     I    ;     d    e    e     h     k    c    o     L    ;     A     S     A     N     ©

Un ala triangular proporciona elevación y ayuda a maniobrar el cohete.

«Las ventajas de estos lanzamientos son discutibles»

070 |  CÓMO FUNCIONA  

Particle problems

¿SABÍAS QUE... ? El Stargazer se usó para transportar el avión hipersónico de investigación de la NASA X-34

El Stargazer

Lanzamiento de un cohete Pegasus desde un Stargazer

en marzo de 2006.

El Stargazer es un avión Lockheed L-1011 TriStar modificado empleado por Orbital ATK para lanzar sus cohetes Pegasus en órbita. Tiene una velocidad punta de 1.053 km/h con tres motores: dos en las alas y uno sobre el avión. Tanto su longitud como su envergadura son de 50 metros. Orbital ATK empezó a usar el Stargazer el 27 de junio de 1994, con más de 35 lanzamientos efectuados desde entonces. Anteriormente, Orbital había usado el Boeing NB-52B Balls 8 operado por la NASA para lanzar su Pegasus. La mayor parte de los vuelos despegan de la base aérea de Vandenberg en California, pero también se han producido despegues desde las Islas Marshall y desde España.

Etapa 3 Tras casi 7 minutos la etapa 3 se enciende y manda el satélite a su órbita deseada.

Satélite Unos 8 minutos después del lanzamiento, la etapa 3 se separa y libera al satélite.

Espacio Una vez en el espacio, a una altitud de unos 115 km, se desprende el carenado del cohete.

El CYGNSS mejorará la capacidad de la NASA para entender y predecir huracanes.

Separación La etapa 3, con el satélite, se separa de la etapa 2 a una altura de unos 480 km, que varía en función de la órbita requerida.

El CYGNSS El Sistema Satélite de Navegación Global de Ciclones (CYGNSS) de la NASA consiste en ocho microsatélites, microsatélites, cada uno de 51x64x28 centímetros, que aportarán a los científicos una visión sin precedentes sobre las tormentas y huracanes tropicales. La aeronave buscará señales GPS reflejadas en los océanos, usando estas coordenadas para monitorizar las velocidades del viento de los huracanes. Estos datos serán esenciales para determinar la intensidad de una tormenta, que mejorará sustancialmente los pronósticos de localización e intensidad. Cada satélite se libera en distintas ubicaciones sobre la Tierra, orbitando a una altitud de unos 500 km. Los sucesivos satélites pasan por la misma región cada 12 minutos, lo cual nos permitirá apreciar la evolución de los ciclones en horas, en vez de en días, desde un único satélite. Se centrarán exclusivamente en los trópicos, que es donde hay huracanes.

 

ESPACIO

La Tierra en HD Las cámaras de la ISS muestran nuestro planeta en vivo. o más probable es que si has visto una

imágenes de la Tierra. Están instaladas

Los satélites CYGNSS se alimentan con energía solar.

 

L

retransmisión en directo de la Tierra desde el espacio, seguramente lo has  vi sto desd desde e las c áma ámaras ras del pr oyect oyecto o HDEV (High Definition Earth Viewing) de la Nasa. Lanzadas a la Estación Internacional Espacial(ISS) en una cápsula SpaceX Dragon en 2014, las cuatro cámaras proporcionan una retransmisión casi ininterrumpida de

externa mente fuera del módulo laboratorio Columbus de la estación, con e quipos de estudia ntes implicados en el experimento. Pero aunque las imágenes puedan ser muy bonitas, la final idad del proyecto no es su dif usión púb pública. lica. El HDEV está pensado para supervisar cómo afrontan las cámaras de  vídeo HD el du ro entor no espac ial.

Entrapara en eol.jsc.nasa.gov/ESRS/HDEV ver la retransmisión en directo. 

Dentro del HDEV

Individuales

El equipo empleado para vigilar la Tierra.

Solo puede operarse una cámara a la vez, de forma que la retransmisión en vivo va alternándolas en bucle.

Cámaras En el HDEV hay cuatro cámaras, fabricadas por Hitachi, Panasonic, Toshiba y Sony.

Imágenes Las cámaras bajan sus imágenes en tiempo real sin que se graben a bordo.

Vacío

Alimentación

La carcasa de las cámaras está despresurizada, de modo que las somete a las duras condiciones.

Las cámaras funcionan con la energía de la estación espacial.

   z    c     i    w     i    e     k    r    a     M    m    a     d     A    :    n     ó     i    c    a    r     t    s    u     l     I    ;     A     S     A     N     ©

ISS: cómo Los trucos de los astronautasduermen para echar una cabezadita. C

La astronauta italiana de la ESA Samantha Cristoforetti en un su camarote en 2014.

ómo dormirías si fueses ingráv ido ido?? Pues en primer lugar, no necesitas una cama horizontal. En la ISS, c ada miembro de la tripulación tiene un compartimento para dormir del tamaño de una cabina de teléfono en el que apenas puede uno moverse. El compartimento tiene un saco de dormir incorporado en la pared, en el que se mete el astronauta y cierra para no salir sal ir flotando. Por otro lado, en frente de ellos tienen una especie de escritorio para un ordenador,

que se sostiene con un sistema de velcro, aunque muchos optan por no mezclar descanso con trabajo.  Alg unos ast ronau ta tass us an a lmohad as,  y otros ot ros u san ademá s tap ones para p ara los oído s  y anti an ti face s para pa ra bloq uear el r uido y la luz . Las luces se encienden a las 6.00 para avisar a los astronautas que es hora de despertarse. Los astronautas tienen asignadas unas 8,5 horas de sueño para cada día en la ISS.

| 072   CÓMO FUNCIONA  

¿SABíAS QUE...? A partir de 2024, el telescopio espacial PLA PLATO TO de la ESA buscará mundos como la Tierra en zonas habitables.

Tipos de planeta

El planeta más común

Cómo se clasifican los distintos Cómo dist intos mundos que hay en la galaxia.

Hasta el momento, el tipo más común de planetas que hemos encontrado suelen ser los más grandes: de los subterráneos hacia arriba. Pero el motivo de ello no es porque sean los más abundantes, sino por los límites de nuestras técnicas de observación. La mayoría de los exoplanetas se detectan mediante el método de tránsitos: observando la estela que producen en la luz de sus estrellas cuando pasan

por delante. Pero para confirmar un planeta debemos observar sus órbitas. Esto resulta más fácil en el caso de grandes planetas con órbitas cortas. Estudios recientes sugieren que los más abundantes podrían ser los planetas de tamaño entre la Tierra y Neptuno.

MINITERRÁNEO

   O    N    A    I    V    O    O    J    E      N    1     Á    1    1    R  ,    1    R    E    T    R    E    P    U    S      0    6    9

SUBTERRÁNEO

Radio comparado con la Tierra: 0,03 a 0.4 RE Masa comparada con la Tierra: 0,00001 a 0,1 M E

Radio comparado con la Tierra: 0.4 to 0.8 RE Masa comparada con la Tierra: 0,1 to 0,5 M E

Son los cuerpos esféricos rocosos más pequeños, según el Laboratorio de Habitabilidad Planetaria (PHL). Debido a su tamaño, similar al de Mercurio, son difíciles de detectar –solo se han encontrado hasta la fecha cinco fuera del Sistema Solar–. Los que hemos encontrado están muy cerca de su estrella.

Estos cuerpos rocosos son de tamaño similar a Marte, y al igual que los miniterráneos son muy difíciles de detectar. La mayoría de los 69 identificados hasta ahora orbitan cerca de su estrella, y son planetas calientes e infernales, proclives al bombardeo sistemático de asteroides.

   O    E     Á    N    R    R    E    T      4    6    6

TERRÁNEO

Datos del Laboratorio de Habitabilidad Planetaria, octubre de 2016.

1100

1000

   O    N    A    I    N    U    T    P    E    N      0

900

800

   7    8

700 70 0

SUPERTERRÁNEO

Radio comparado con la Tierra: 0,8 a 1,5 RE Masa comparada con la Tierra: 0,5 a 5 M E

Radio comparado con la Tierra: 1,5 to 2,5 RE Masa comparada con la Tierra: 5 to 10 ME

Los terráneos son de tamaño similar a la Tierra y Venus, y a menudo son clasificados como los planetas que con más probabilidad podrían estar habitados. De los 664 detectados hasta la fecha fuera del Sistema Solar, se cree que unos 15 se sitúan en la zona de habitabilidad de su estrella, la zona ricitos de oro.

Los superterráneos, también conocidos como súper tierras, son planetas rocosos bastantes más grandes que la Tierra. Se conocen 29 que orbitan en la zona de habitabilidad de su estrella, aunque debido a su enorme tamaño, a veces es difícil discernir si un superterráneo es un planeta rocoso o uno gaseoso.

600

500

   S    O    D    A    R    T    N    O    C    N    E    S    A    T    E    N    A    L    P    O    X    E    E    D    O    R    E    M     Ú    N

400

300

NEPTUNIANO

JOVIANO

Radio comparado con la Tierra: 2,5 to 6 R E Masa comparada con la Tierra: 10 a 50 M E

Radio comparado con la Tierra: > 6 RE Masa comparada con la Tierra: > 50 M E

Como sugiere su nombre, los neptunianos son en masa similares a Neptuno. Probablemente también sean gigantes de gas, y debido a su tamaño, podemos verlos más fácilmente en la «zona fría», en el extremo de sus sistemas planetarios, donde el agua se convierte en hielo.

Los jovianos son planetas de tamaño similar a Júpiter –o más grandes– y suelen estar compuestos de hidrógeno y helio en gas. Al ser tan grandes son relativamente fáciles de detectar. Los científicos se sorprendieron al encontrar muchos de ellos orbitando cerca de sus estrellas anfitrionas –los llamados júpiter calientes–.

   O    E    N     Á    R    R    E    T    I    N    I    M      5

   O    E    N     Á    R    R    E    T    B    U    S      9    6

TIPO DE PLANETA

200

100

0

CÓMO FUNCIONA |  073 073  

TECHNOLOGY HISTORIA

LA EVOLUCIÓN DEL TIEMPO Los avances que hemos experimentado desde los rudimentarios relojes solares hasta los increíblemente precisos relojes atómicos de hoy día.

usto antes de la medianoche med ianoche del 31 de diciembre de 2016, el mundo ganó un segundo extra para compensar el hecho de que la rotación terrestre está ralentizándose ralentizá ndose poco a poco. Los relojes atómicos modernos son demasiado precisos en comparación con la irregularr velocidad rotatoria de la Tierra, y irregula harán tic-tac a la misma m isma velocidad durante millones de años. Para que nuestro tiempo t iempo estandar izado se ajuste a nuestros relojes atómicos, desde 1972 se han añadido 26 segundos intercalares. Hoy día, el ser humano puede saber el tiempo con facilidad y precisión extrema, pero no

J 

siempre fue así. Al principio, la única forma posible era localizar el Sol en el cielo, y los relojes solares fueron los primeros cronómetros que surgieron en Egipto, China y Grecia. Como el cambio de estaciones alteraba las horas de luz, este sistema tenía defectos, y por eso se inventaron varios métodos para intentar conocer la hora de forma más precisa.  Además de dispositivos, también se necesitaba un sistema numérico para medir el tiempo. Para ello, los antiguos sumerios idearon el sistema sexagesimal. Se cree que este sistema se basaba en contar con las manos, usando el pulgar de una mano ma no para contra las

tres articulaciones art iculaciones de cada uno de los otros cuatro dedos hasta llegar a 1 2. Con los cinco dedos libre de la otra mano iban recontando cuentas de 12 hasta llegar a 60. Como 60 es divisible por muchos números menores, era la cifra perfecta en la que basar el sistema. Otra cifra empleada y considerada importante por las antiguas civilizaciones era el 12, ya que es el número de los ciclos lunares a lo largo del año. Este número es importante para contar el tiempo, y con él se dividió la noche del día en periodos de 12 horas, y el año en 12 meses.  Así fue como nació nació la idea idea normalizada del tiempo y se aceptó unáni memente. memente.

074 |  CÓMO FUNCIONA  

¿SABÍAS QUE...?«Calendario» viene del verbo latino «calare», proclamar, que era como los sacerdotes anunciaban cada luna.

Relojes de sol Los sencillos pero eficaces mecanismos que se usaban para conocer la hora Los primeros relojes fueron etiquetas que medían la longitud de la sombra para dar una idea aproximada del tiempo. Estos relojes solares fueron perfeccionándose y más tarde se apuntaban al polo más cercano para mayor precisión.. Sirv ieron para dividir el día en precisión

Reloj solar en T El avanzado reloj solar creado por los antiguos egipcios para juzgar el paso del tiempo con mayor precisión.

Movimiento del Sol A medida que el Sol se mueve de este a oeste se generan sombras de distinta longitud.

De mañana a tarde Las horas matutinas aparecen en un lado del dial mientras que las sombras de las horas de la tarde figuran en el otro.

horas, pero no eran lo suficientemente sofisticados como para poder funcionar ni de noche ni durante los días nublados. Los egipcios mejoraron los relojes solares con la invención del merjet sobre el 600 a. C., que podía usarse de noche. Alineado con la estrella polar, el tiempo se medía al cruzar dicha línea las estrellas conocidas.

Conteo de la hora La barra del reloj emplea marcas para dividir las horas del día, pero no se ajusta a los cambios estacionales.

Barra en forma de T La barra divide el día en 12 partes de conformidad con el sistema duodecimal.

Los calendarios

Relojes de agua

Los meses y los años fueron concebidos gracias a la observación de las estrellas por los antiguos. La Luna cumple un ciclo de casi 30 días de nueva a llena y otra vez a nueva. Esto sirvió para concebir la idea de un mes y fue el primer método empleado por los humanos para medir el tiempo sin usar el Sol. Otros indicadores del tiempo eran los comienzos de una época de lluvias o la aparición de la estrella Sirio, que en Egipto coincidía con el desbordamiento anual del Nilo. El siguiente paso fue el calendario juliano. Inventado por los romanos, se basaba en la órbita de la Tierra sobre el Sol. De este modo se estableció la idea del año, y así nació el calendario cristiano. No todas las sociedades lo aceptaron, y por eso los calendarios islámico y judío aún se basan en el movimiento lunar, mientras que el calendario maya tenía 18 meses de 20 días y uno de cinco días. El calendario juliano fue sustituido más tarde por el más preciso calendario gregoriano.

«En el siglo XVIII los franceses trataron de imponer un día de 10 horas con horas de 100 minutos»

El primer reloj de agua conocido se encontró en la tumba de un faraón egipcio y se cree que data del 1,500 a. C. Estos relojes eran recipientes de arcilla cilíndricos o en forma de bol que medían los niveles del agua. Había dos diseños: un modelo de entrada que medía cuánta agua se filtraba, y otro desagüe que calculaba cuánta agua quedaba. En los recipientes se marcaban mediciones de horas. Si se tardaba una hora en que el nivel del agua bajara un centímetro, entonces cuando bajaba dos centímetros habían pasado dos horas. El inconveniente era que no funcionaban en épocas de frío porque el agua se congelaba y sin un flujo constante no funcionaban.

La alarma de Platón La invención del primer reloj alarma se atribuye al famoso filósofo griego.

1 2

1. Inicio del proceso El mecanismo se activa incorporando una cantidad determinada de agua en una vasija, la cual se filtra por el sistema.

2. Se alcanza el nivel establecido

 

3

Cuando el agua alcanza un nivel dado, ésta se capta en una tercera vasija.

3. Suena la alarma El rápido influjo del agua empuja el agua a un tercer recipiente que –a través de una pequeña apertura– hace sonar un silbido como señal para despertarse.

4

4. Exceso de agua El fondo de la jarra recolecta el exceso de agua, la cual se reutiliza para la siguiente alarma.

La antigua torre griega de los vientos usaba tanto un reloj de sol como uno de agua, llamado clepsidra.

CÓMO FUNCIONA |  075 075  

HISTORIA

Relojes mecánicos Cómo se expandieron los relojes y cambiaron

6

la sociedad por completo. Los primeros relojes mecánicos solo tenían una manecilla. El sistema de escape que empleaban probablemente se invento en China en 1275. Básicamente funcionaba con una serie de muelles o pesos que accionaban una rueda dentada, pero fue sust ituido por el reloj de péndulo. Los relojes de péndulo fueron inventados por Christiaan Huygens, quien se inspiró en el descubrimiento de Galileo de

1. Tictac

1

El sistema de escape alterna con el balanceo de un péndulo. El extremo vertical y el extremo horizontal funcionan como un balancín.

2. Conteo de segundos Una rueda dentada activa el mecanismo, que mueve las manecillas a una velocidad constante. Cada tic-tac representa un segundo.

3. Peso Un pesoque alimenta el mecanismo. medida va cayendo, mueve laAaguja de los segundos sobre la esfera del reloj. Estos deben subirse manualmente para que el reloj no se pare.

«Los relojes mecánicos llevaron el

2

    I     K     I     W    ;     k    c    o     t    s     k    n     i     h     T     ©

que un péndulo oscila a una  velocid ad deter minada min ada en función de su longitud, y completa cada oscilación en casi el mismo tiempo. Uno de los grandes logros de los relojes mecánicos fue que compartían el concepto del tiempo con todos los est ratos sociales. Para el siglo XIV ya había relojes en las torres de las catedrales e ig lesias de toda Europa.

4. Péndulo El péndulo gestiona la velocidad del reloj mecánico, gracias a su regular movimiento oscilante.

5. Conversión de energía El péndulo convierte la energía potencial en cinética una y otra vez mientras sigue oscilando. De este modo se garantiza un movimiento constante.

concepto del tiempo a todos los estratos sociales»

3

6. Mecanismo complementario El escape ayuda al péndulo en su funcionamiento. El mecanismo mantiene la oscilación del péndulo para que no se ralentice con la fricción del aire.

4

Relojes de bolsi Relojes bolsillo llo y de muñeca

5

Los primeros relojes que podían llevarse y usarse sobre la marcha.  A medida medid a que los mec ani smos de reloje relojería ría se hacían más compactos, los mecani smos de muelles se hicieron lo suficientemente pequeños como para incluirlos en relojes portátiles para llevar encima. El primer reloj de bolsillo lo inventó Peter Henlein en el año 1509, quien encontró la forma de hacer un reloj sin necesidad de péndulo ni pesas.

El diseño se conocía como el huevo de Núremberg. Era bastante pesado pero pronto cobró popularidad. El siguiente gran avance llegó cuando Christiaan Huygens ajustó el diseño incluyendo una manecilla para pa ra los minutos. Se añadieron más ruedas al reloj, con lo cual había que darle vueltas con menos frecuencia. Estos relojes de pulsera pronto serían

indispens ables ya que los conductores los usaban para llegar a t iempo con los trenes y los generales del ejército los usaban para sincroniza r órdenes y misiones. Los relojes de pulsera se inventa ron en 1868 por la compañía suiza Patek Philippe. Hasta la Primera Guerra Mundial solo los llevaban las mujeres aristócratas, ya que los hombres preferían los de bolsillo.

Relojes atómicos Después del éxito de los relojes de cuarzo se pensaba que ya no había mucho que mejorar. Entonces llegó el reloj atómico. Creado por primera vez en 1955, se han hecho de tres tipos desde entonces: de cesio, hidrógeno y rubidio. La definición moderna de segundo se basa en el reloj atómico de cesio. Los electrones alrededor de un núcleo orbitan a niveles de energía establecidos, pero cuando absorben o liberan energía pueden subir o

bajar hacia el siguiente nivel de energía. Por medio de láseres se hace que los electrones del átomo de cesio se muevan entre niveles de energía específicos, de modo que la radiación que emitan esté siempre en la misma frecuencia, que después pueda medirse. Los resultados son muy precisos: se predice que los mejores pueden perder un segundo en más de 50 millones de años. Los relojes atómicos constituyen la base de la tecnología GPS.

076 | CÓMO FUNCIONA  

¿SABÍAS QUE...?

DID YOU KNOW? Cuando Fernando ipsumde dolor Magallanes sit amet, consectetur dio la vueltaadipiscing al mundoelit. enxxxxxxx 1522, su KNOW?   XxxxxxLorem

Relojes de cuarzo Cómo estos diminutos cristales hicieron

barco tenía 18 relojes de arena.

El mecanismo

Gracias a estas vibraciones de los cristales funcionan la mayoría de relojes modernos.

Batería

que los relojes fueran más precisos. Quizá el avance má s importante en la tecnología de la cronometría se produjo en la segunda mitad del siglo XX con la llegada de los relojes de cuarzo. Los cristales de cuarzo tienen propiedades propi edades piezoeléctricas, lo cual sign ifica que pueden gen generar erar una corriente eléctrica cuando se presurizan y vibran cuando se

teléfono Bell en Nueva Jersey, el reloj de cuarzo funcionaba con una pila que alimentaba un cristal con electricidad, que luego pasó a alimentar a un reloj digital de LED.  A estos nuevos nuevos relojes relojes no había que darlos cuerda ni se basaban en la la gravedad para poder fu ncionar. La señal emitida por el oscilador de cristal se establecía a

pasa una corriente eléctrica sobre ellos. Estas propi propiedades edades se aprovecharon para hacer los relojes de cuarzo. Construidos por primera vez en 1972 por Warren Marrison y J W Horton de los laboratorios de

una frecuencia muy precisa, lo cual los hacía más fiables que sus predecesores. El uso de cristales de cuarzo fue un punto de inflexión en la evolución de los relojes. Hoy en día son los relojes más usados.

El cristal se conecta al circuito por medio de electrodos y la batería envía una corriente para alimentar el reloj.

Circuito impreso El dispositivo se divide en dos minicircuitos: uno para proporcionar electricidad al cuarzo, el otro para proporcionar el voltaje de salida.

Oscilador de cuarzo El cuarzo repercute 32.768 veces por segundo y es todavía más preciso que los antiguos péndulos y volantes oscilantes.

Engranajes

Los engranajes accionan las tres manecillas. En los relojes digitales un microchip divide las oscilaciones con exacta precisión.

Regulación del reloj El motor usa pulsaciones eléctricas creadas por el microprocesador para

Microprocesador Cada circuito tiene un procesador que reduce

activar los engranajes.

La hora en el mar

Hora local determinada por el ángulo del Sol

En 1774, 1774, el gobierno británico promulgó una ley que ofrecía una recompensa de 20.000 £ al inventor que diseñase un reloj que funcionase en el mar. Conocer las posiciones de sus barcos era de vital importancia para las naciones marítimas, y la hora del día era importantísima para calcular la longitud. La cronometría en el mar era complicada debido a los cambios de temperatura y a la humedad. Además, el movimiento del barco impedía que losElpéndulos funcionasen conHarrison efectividad. dispositivo H4 de John fue la solución. El primer cronómetro marino incluía un mecanismo de muelle y balance para compensar los problemas que implicaban los relojes de péndulo. La hora local se determinaba usando la posición del Sol, que luego se cotejaba con la hora del cronómetro configurada en un punto de referencia, como el inicio de la travesía de un barco. Con este sistema los marineros podían saber la diferencia horaria y por tanto calibrar de forma precisa su posición en el planeta.

la oscilación del cuarzo a una vibración por segundo, la cual suena con cada tic.

Hora local en una localización de referencia

0°

15°

30°

Hora local durante la travesía

Cronómetros del barco sincronizado con la hora local en una localización de referencia

1 hora = 15° de longitud Cronómetro del barco durante la travesía

Padres del tiempo Conoce a los inventores de todos estos dispositivos sin los que hoy no podríamos vivir.

Peter Henlein 1480-1542

Christiaan Huygens 1629-1695

Eli Terry 1772-1852

Louis Essen 1908-1997

Henlein diseñó el primer reloj. Sus dispositivos portátiles de bronce se popularizaron tanto que le pidieron diseñar un reloj para un castillo alemán.

Este científico holandés patentó el primer reloj de péndulo en 1656, en base a la teoría del movimiento pendular de Galileo.

Terry fundó una empresa de relojes en su Connecticut natal. Su empresa produjo en masa relojes de madera para baldas.

Essen fue un talentoso físico que ayudó a crear algunos de los primeros relojes atómicos del mundo y desarrolló la idea del segundo estándar.

CÓMO FUNCIONA |  077  

ENVIRONMENT TECHNOLOGY HISTORIA

El Blitz dedeLondres La devastadora campaña bombardeos que casi acaba con Gran Bretaña durante la Segunda Segu nda Gue Guerra rra Mundial. ras los bombardeos de de la RAF en Berlín, Hitler declaró que en represalia contra los británicos él «borraría sus ciudades de la Tierra». El Führer pensó que una campaña devastadora de bombardeos concentrada en ciudades (blitz o guerra relámpago) desgarraría la moral del pueblo británico. El Blitz empezó el 7 de septiembre de 1940 cuando unos 250 aviones de la Luftwaffe Luftwa ffe descargaron más de 300 toneladas de bombas sobre la ciudad. Londres Londres seguirí a asediado

T

 Aproximadamente 150.000 150.000 personas solicitaban solicitaban refugio a diar io en el metro de Londres cada noche, mientras que otros buscaban refugio en chapas de hierro corru gado o se escondían bajo las escaleras. El sistema Knickebein de la Luftwaffe usaba rayos de radio para alcanzar con precisión su objetivos. Este sistema evolucionó en un sistema de cuatro rayos con un mecanismo de relojería que avisaba de cuando soltar la carga. L a devastación continúo hasta la primavera de 1941,

durante las 57 noches siguientes. Los cañones antiaéreos británicos no tenían potencia para responder eficazmente y los ataques continuaron en ciudades como Coventry, Liverpool, Birmingham Birmingha m y Glasgow.

cuando el 10 de mayo el mayor ataque del Blitz mató a 1.432 civiles en una noche. Pese a ello, quedó claro que no podían acabar con los británicos, incluso frente a tales graves pérdidas.

El bombardeo

   x     i    n    e    o     h     P    o    e     N    y     b    n    o     i     t    a    r     t    s    u     l     l     I    ;    y    m    a     l     A    ;     L     P     S    ;     I     K     I     W    ;     k    c    o     t    s     k    n     i     h     T     ©

en cifras Septiembre de 1940 a mayo de 1941.

Glasgow

Newcastle

HERIDOS MUERTOS SIN HOGAR 51.000 43.000 +2,25 M

Belfast Manchester

503 T

Hull Sheffield

Liverpool

DE EXPLOSIVOS SE LANZARON LANZ ARON EN COVENTR COVENTRY  Y 

Birmingham

Nottingham

CLAVE: toneladas de fuertes explosivos

Coventry 1-499

Swansea 500-999 1.000-2.000

Bristol

Cardiff Southampton Plymouth

Londres Portsmouth

18.800

«150.000 personas pedían refugio a diario en el metro de Londres»

078 |  CÓMO FUNCIONA  

¿SABÍAS DID YOU KNOW? QUÉ...?Until El primer the half-way ministropoint Winston of World Churchill War II, nomore quisoBritish que se civilians publicaran had been registros killedde than bajas British de guerra soldiersdurante ella.

Se usaron 79 estaciones del metro como refugios antiaéreos, que solo protegieron al 40 % de los londinenses.

   s    p    a    m    r    o     t    c    e    v    e    e    r     F    ;     I     K     I     W    ;    y     t     t    e     G     ©

CÓMO FUNCIONA 079  

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HISTORIA

Dinosaurios Dinosaur ios polares  Algu  Al gunos nos sobrevivieron sobreviv ieron a gélidos gélidos y osc oscuros uros inviernos. i nviernos. urante mucho tiempo tanto los expertos como el público creyeron que solo hubo dinosaurios en las regiones tropicales. Pero imaginaos qué sorpresa si en la última entrega de la película Jurassic Park nuestros héroes estuvieran por ahí en gruesos plumajes de invierno. Con el descubrimiento de nuevos fósiles está cambiando nuestra percepción de los dinosaurios, ya que se ha descubierto que habitaron en zonas más frías. Uno de esos gélidos hábitats fue la masa continental que hoy es Australia. Hoy día esta región es todo menos fría, pero hace de 65 a 100

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llegaba la estación fría. Pero esto ha sido recientemente desmentido; la teoría de la invernada, que implica que los dinosaurios o bien soportaron el frío, o bien se plegaron en invierno, ha sido respaldada.  Algunos de los dinosaurios dinosaurios más peq pequeños ueños podrían haberse refugiado en guaridas para invernar –igual que los osos polares actuales–. Pero sabemos que éste no fue el caso para la mayoría de bestias prehistóricas. El estudio de los huesos de dinosaurios polares ha demostrado que crecían durante todo el año, lo cual sugiere que no pasaban meses durmiendo.

millones de años estaba bastante más al Sur,  justo al lado de la Antártida. ¿Sobrevivieron los dinosaurios a estas condiciones? Una teoría anterior sugería que habrían migrado a climas más cálidos cuando

Los polos en esta época no eran tan fríos como hoy, pero los inviernos sí eran oscuros y prolongados. Esto dificultaba la vegetación, pero había algunas plantas resistentes que proporcionaban nutrientes a los herbívoros.

Adaptados al medio Una selección diversa de dinosaurios tuvieron resistencia para sobrevivir al frío.

Nacidos para correr

Sacos de aire

Los eficientes sistemas respiratorios de los terópodos, como el

En la columna tenían sacos de aire que se expandían y contraían

El ornitorrinco gigante El fósil de un herbívoro de 9 m de largo descubierto en un lugar remoto de Alaska en 2015 es el dinosaurio polar encontrado más al norte. Los paleontólogos confirmaron esta nueva especie tras estudiar una serie de restos fósiles, y se aprecian diferencias claras entre sus parientes encontrados más al sur. Se cree que el hadrosaurio del Ártico se sostenía en dos de sus cuatro patas para conseguir comida en lugares altos. Una interesante estructura facial de ornitorrinco y cientos de dientes ayudaron a esta bestia a adentrarse en densos forrajes. Así como su habilidad de devorar la vegetación abundante, el hadrosaurio fue capaz de soportar meses de oscuridad de temperatura en invierno. Estosy las bajadas descubrimientos han servido para concebir la imagen de los dinosaurios polares, y consolidar su imagen de animales duros y adaptados.

Descendientes Los pájaros tienen los mismos huesos huecos que los terópodos, y por eso se cree que heredaron este eficaz sistema respiratorio.

Los hadrosáuridos herbívoros del Ártico

 

velociraptor y otros carnívoros, los hacían depredadores letales.

con el movimiento de las costillas, muy eficaces para el movimiento.

habitaban en las regiones polares.

“Afortunadamente para estos animales, los polos no eran tan fríos como lo son ahora” Poca resistencia La mayoría de los dinosaurios no podía recorrer distancias largas, y al no migrar se adaptaban al frío.

Pulmones Los terópodos tenían un par de pulmones a parte de sus sacos de aire que complementarios, usaban en reposo.

Nutritiva El Ginkgo, una resistente planta del ártico, crecía hasta en el frío y era muy nutritiva para los dinosaurios polares.

Vértebras huecas Los sacos de aire de algunos dinosaurios se extendían a los lados de sus cuellos.

082 | CÓMO FUNCIONA  

¿SABÍAS QUE..? Las plantas de los bosques prehistóricos árticos hacían la fotosíntesis durante 24 horas en el verano polar.

Luz solar limitada Algunos dinosaurios polares tenían lóbulos ópticos agrandados que adaptaron su visión a la oscuridad del invierno.

Un lugar cálido Aunque los dinosaurios polares estaban equipados para frío, frente no estáaclaro si hubiesen sido capaces deel hacer las duras condiciones árticas o antárticas de hoy. Las regiones actuales de osos polares se exponen a temperaturas tan frías que solo las especies más fuertes pueden sobrevivir, lo cual contrasta bastante con la vegetación exuberante que crecía durante la era Mesozoica. Los dinosaurios disfrutaron de temperaturas más altas gracias a los niveles mucho mayores de dióxido de carbono en la atmósfera. Esto calentó el planeta, fundió los polos, y permitió el florecimiento de vida. Sin embargo, entre le final de la era de los dinosaurios y los primeros años de la humanidad, procesos naturales redujeron los niveles de dióxido de carbono, cayeron las temperaturas, y los polos se congelaron de nuevo.

Aislamiento Un cuerpo lleno de plumas habría mantenido caliente a los dinosaurios.

La subida de temperaturas por el aumento de los niveles de CO2 hizo que floreciesen la flora y fauna cerca de los polos.

¿Sangre caliente? Si algunos dinosaurios hubieran podido controlar su temperatura

 

interna, en vez de depender del entorno para calentarse, habrían soportado el frío mucho mejor.

Forraje Los polos fueron más cálidos durante el mesozoico que hoy, de modo que en verano florecía la vegetación.

Madrigueras Los dinosaurios más pequeños podrían haber ivernado durante las épocas más frías.

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CÓMO FUNCIONA| 083  

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¿Quiéres respuestas? Manda tus preguntas a… [email protected] Entra y entérate de todo acerca de la revista   objects en www.revistacomofunciona.es From asteroids to planets, space tend to be roughly spherical

INQUIETAS  CONOCE A LOS EXPERTOS  ¿Quién responde a tus preguntas este mes?  Laura Mears Laura estudió biomedicina en el King’s College de Londres y tiene un máster de Cambridge.  Abandonó el laboratorio para ser divulgadora científica y realiza  videojuegos  videojueg os pedagógicos. Alexandra Cheung  Ale xand ra es licenciada por la Universidad de Nottingham y el Imperial College. Ha trabajado en prestigiosas i nstituciones como el CERN, el Museo de Ciencia de Londres y el Instituto de Física.  Tom Lean Tom es historiador de la ciencia en la Biblioteca Británica, donde trabaja en proyectos de historia oral. Recientemente ha publicado su primer libro.  libro. 

¿Por qué no hay objetos cuadrados en el espacio? n  En el espacio no se encuentran encuentran objetos grandes

cuadrados o cúbicos de forma natural ya que el efecto de la gravedad tiende a comprimi r los objetos en formas esféricas. Un planeta se forma al acumula rse restos de polvo, gas y residuos –en un proceso que se conoce como acreción–. La gravedad presiona toda esta materia junta hacia el centro del planeta, y la

Del mismo modo, la tremenda fuerza gravitacional generada por el núcleo de una estrella moldea moldea el ga s de su superficie externa en una esfera. En el espacio hay objetos angulares, como fra gmentos sueltos de roca fruto de colisiones, pero no podrían producir nada que se aproxime a un cuadrado o un cubo. Los únicos cuadrados o cubos que se producen de forma