-->
Mostrando entradas con la etiqueta inventos. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta inventos. Mostrar todas las entradas

Los drones que vendrán

Recientemente, ando muy interesado en drones para usos no militares, concretamente los que son multicópteros. Este verano estoy montando uno de hecho, del que puntualmente escribiré en el blog contando brevemente los pasos, el montaje, el funcionamiento y algunos problemas que está dando.

Tengo fe en que estos inventos lleguen a masificarse. Hace poco veíamos por ejemplo que se podrían repartir pizzas con ellos. Su éxito o no depende de la sociedad, de algunas leyes, de la tecnología y de cómo los percibamos nosotros. En este artículo, hago referencia a dos charlas TED. La primera habla de cómo funcionan los drones, y cuáles son las características de vuelo y funcionamiento que los hacen tan especiales.  La segunda, nos da otra de las potencialidades de estos drones: la capacidad colaborativa, de la cual dimos una pincelada en el blog.









En Naukas: Microchips, las entrañas de la tecnología

Aquí tenéis mi última colaboración con Naukas. Como siempre, muchas gracias por los comentarios y por las opiniones en distintas redes sociales.




Cada vez es mayor la presencia de smarthphones, tablets y otra cacharrería en nuestra sociedad. ¿Ya somos conscientes de la tecnología que llevamos en las manos, o sólo queremos que el móvil tenga WhatsApp? Los smartphones están siendo la última masificación de chips en la sociedad. Elementos ocultos en las tripas de artículos eléctricos que tenemos a nuestro alrededor.




A los microchips también se les denomina circuitos integrados y hace unos meses Intel publicó un material muy interesante sobre cómo se fabrican estos elementos. Resumiré a continuación los pasos para crear uno.

El material básico para fabricar los chips es sílice. La mayor parte de arena contiene este material. Sin embargo, la experiencia de fabricación de esta tecnología ha demostrado que se necesita una arena de una calidad excelente: la cuarcita, que puede contener más de un 99% de sílice. Y encontrarla no es tan trivial. De hecho, la alta calidad y pureza de la arena es uno de los secretos de Silicon Valley y su éxito. La cuarcita es una arena depurada por la propia naturaleza y tiene la característica de no tener casi impurezas, ser un material más puro, etc. Ese es el mejor material como base para los chips.

Lo primero que hay que hacer con esta materia prima es derretirla para posteriormente extraer cilindros de sílice. Los cuales, tras un proceso de acabado superficial, pasan a cortarse en rebanadas muy finas. Estas láminas se habrán de seguir tratando, eliminando impurezas y puliéndolas. Tras esto, tendremos una oblea de sílice, cuyo proceso se puede ver en el siguiente vídeo:



Ese disco puede tener hasta 300mm de diámetro. Cuanto más grande, más chips se pueden fabricar a partir de ahí, lo cual abarata su coste. Después del corte, hay que seguir aplicando distintos tratamientos superficiales a la oblea hasta quedar calidad espejo, es decir, perfectamente lisa y sin impurezas.




Esta oblea es la base para la fabricación de los circuitos integrados o chips. Es decir, se trata de un producto complejo realizado a partir de materiales semiconductores, como el sílice, y tratado posteriormente con una serie de procesos químicos y de fotolitografía. Estos procesos son altamente complejos, y dependen en cierta medida del fabricante. En nuestro caso, expondremos los que usa Intel.

El proceso comienza con la deposición de un líquido fotorresistente. Esta sustancia tiene la particularidad de reaccionar a determinadas longitudes de onda, y es resistente a ciertas sustancias químicas. Estas características se usarán para eliminar material en el siguiente paso:

Tras dejar que se cure la sustancia fotorresistente, se le aplica luz ultravioleta. Sin embargo, gracias a una plantilla o máscara, la luz no afecta a toda la oblea, sino que solo las zonas iluminadas por la luz reaccionarán y derretirán el líquido fotorresistente. A esta técnica se le llama fotolitografía. A continuación, estos restos líquidos se eliminarán con un proceso químico.


Posteriormente, se bombardea la oblea con haces de iones cargados negativa o positivamente, los cuales reaccionan con el sílice no cubierto con la sustancia fotorresistente. Ahora ese sílice está dopado, es decir, sus características eléctricas han variado debido a los iones, y el sílice ha ganado en aislamiento o en conductividad, según el signo de los haces de iones. Después de esa incrustación de iones, ha de retirarse todo el material fotorresistente que quedaba.



Ésta es la base para la formación de transistores dentro del circuito integrado. Concretamente, en la siguiente imagen se muestra un zoom de la oblea, ya con los iones. En una única oblea pueden fabricarse hoy en día millones de transistores en zonas como ésta. Los siguientes pasos están enfocados en la construcción de uno de estos transistores. Nos centraremos en la pequeña zona de la oblea exclusivamente a partir de ahora.


Concretamente, el transistor que se va a construir es un modelo comercial de Intel, denominado Tri-Gate 3D, sobre el cual tenéis mucha información y vídeos muy ilustrativos aquí. Por ejemplo, en el primero explica a partir del 2:10 la diferencia entre transistores 2D y 3D.

Al final lo que conseguiremos es una estructura así:

Los códigos de colores no se corresponden entre las dos últimas fotos, pero para entendernos, básicamente lo que queda por hacer son las 3 patas del transistor (source, gate y drain). La base (gate) es quien controla el flujo de corriente entre drain y source, las cuales siempre componen las patas de un transistor de estas características. Los distintos pasos (compuestos básicamente por procesos fotolitográficos) para comprender cómo se puede construir un transistor así a partir de la oblea, se pueden seguir en este enlace.

Al final la oblea dispondrá de millones de transistores uno al lado del otro perfectamente ordenados, los cuales se ven al microscopio así:




Lógicamente, la oblea hay que cortarla. Un microprocesador o un circuito integrado no tienen exclusivamente un transistor, sino que le acompañan condensadores, conductores, resistencias, otros tipos de transistores y distintos elementos electrónicos que nos podamos imaginar. En el siguiente vídeo podemos ver el proceso completo de fabricación de este chip.






Al hilo del proceso que se ha explicado en el presente artículo, a continuación os dejo con algunas imágenes de qué nos podemos encontrar si abrimos algunos circuitos integrados y les tratamos un poco químicamente (podéis ver más imágenes y ver el proceso aquí).





Post participativo: va de cine

Hoy de nuevo propongo la resolución de un pequeño enigma cuya solución tiene que ser el nombre de un famoso ingeniero. Ahí van las pistas, al más puro estilo de @daniepap y los retos de su blog www.esepuntoazulpalido.com.

1- Actualmente está vivo

2- Tiene una gran relación con la Universidad de Stanford

3- Él no es tan conocido, pero su producto lo es, y mucho

4- Recibió un Oscar por sus contribuciones

5- Su desarrollo consistió en la mejora de una tecnología, y está dirigido al gran público



Hoverbike: cómo funciona

Ya tiene algunos meses, pero no me deja de sorprender el invento que traigo hoy: el Hoverbike. Un vídeo vale más que un millón de palabras, así que ahí va:




Como se puede ver, recuerda a los inventos del Retorno del Jedi, y lo más parecido a la realidad es a una especie de moto voladora. El responsable de la idea se llama Chris Malloy.


Se trata de un proyecto que ya había echado a andar en 2008. Mejor dicho, a volar, ya que en diciembre de este año se anunció el primer vuelo de este ingenio. Sin embargo, la idea surge en los 60, momento en el cual el proyecto fue rechazado por problemas de estabilidad. Su inspiración fue el helicóptero Boeing CH-47 Chinook. En el artículo del blog voy a intentar explicar cómo funciona y cómo se controla esta tecnología:

Concretamente, una de las cosas más importantes para Aerofex, la empresa californiana responsable, es que su maniobrabilidad se lleva a cabo con las rodillas. Lo cual ayuda a equilibrar el aparato de una manera muy natural para el ser humano, gracias a lo cual han solucionado gran parte del problema de estabilidad previamente citado (fuente).

Para elevarse, lo hace de una manera muy similar a la de un helicóptero: emplea dos rotores de aspas desarrollados por BMW que son capaces de proporcionar una fuerza de elevación de 295kg, alimentados por un motor de 1.170cc, 109cv, un depósito de 30 litros y un motor de dos pistones y cuatro tiempos, parecido al de la siguiente imagen

Teóricamente es capaz de elevarse 3.000m y lograr una velocidad de 255 km/h. (fuente). Sin embargo, se han hecho pruebas sólo hasta 5m y 50km/h (fuente)

Para su control, básicamente lo que ha hecho Aerofex ha sido incorporar un sistema de dos barras a la altura de las rodillas. Es decir, no hace falta complejo software de vuelo ni electrónica según ellos, aunque está por ver. Parece que las barras capturan los movimientos de las rodillas y la traducen en los tres tipos de giro en el espacio (yaw, pitch, roll), y ellos se encargan de manipular los elementos aerodinámicos encargados del control de la nave. Este mecanismo de hecho es la joya de la corona del invento, ya que la información sobre ella está en este paper, así que voy a tirar de imaginación para explicar cómo podría ser. En palabras del creador It essentially captures the translations between the two (bars) in three axis (pitch, roll and yaw), and activates the aerodynamic controls required to counter the movement -- which lines the vehicle back up with the pilot.

Por otro lado, en la página de preguntas frecuentes, sobre el modo de controlar el Hoverbike dice esto (en una mala traducción):

- Para elevar el hover, se necesita aumentar la potencia como si fuera una moto, es decir, con el manillar derecho.
- Para volar hacia adelante, hacen falta una combinación de un incremento de la potencia y un desvío del aire respecto a la parte frontal. Eso se consigue con el manillar izquierdo.
- Para girar a izquierda y derecha, lo único que hay que hacer is empujar las barras del manillar hacia el lado que se desea girar (como una bicicleta, pero con el añadido de que tiene un grado de libertad de profundidad, de manera que el mando pueda salir y entrar un poco).

Todo esto no sirve de nada sin los giróscopos, y esa es la clave del control de este aparato. El paper seguramente establecerá los outputs y configuración de los giróscopos del Hoverbike. Todo aparato móvil que no sea estable en un determinado medio, como motos, helicópteros o aviones, tienen giróscopos. Los coches no, ya que sobre 4 ruedas ya es estable en todo momento. Sin ánimo de entrar en desarrollos matemáticos de esta gran e importante parte de la cinemática, os dejo un vídeo realizado por astronautas que demuestra cómo el giróscopo hace más estable el movimiento de un objeto (se explica aquí):



El Hoverbike tendrá un sistema más avanzado que el momento giroscópico que permite a las motos de competición inclinarse sin perder el equilibrio, y os recomiendo ver el enlace explicativo.

La esencia de este invento no es ser comercializado a corto plazo, o al menos así lo anuncian los inventores. Pero la aplicación más directa y por la que se ha mostrado más interés es la de transporte autónomo de militares, o incluso acceso a zonas de difícil acceso por carretera convencional. No os extrañe que el ejército estadounidense ya está al loro de Hoverbike, y más después de que ya han hecho descenso de tropas en un helicóptero no tripulado.

Y si queréis comprobar lo que son capaces de hacer los giroscopios, no os perdáis esta entrada sobre trenes con una única fila de ruedas.


Podéis seguir la actualidad de esta aventura en su blog y página web.

Desde el Puffin hasta el Gadgetocóptero

Puffin es la respuesta de la NASA al diseño de un avión personal y asequible de despegue vertical (VTOL, Vertical Take Off Landing). Fue presentado a comienzos de 2010 y la información se puede ver aquí.


La manera de volar de este invento se muestra en el vídeo de arriba. El avión tiene unas medidas de 3'7 m de longitud, 4'1 m de envergadura, y su diseño en fibra de carbono le haría pesar 135 kg. Aparte, cuenta con unas baterías recargables de fosfato de litio de 45 kg. El puffin sería capaz de volar a 241 kilómetros por hora y en máxima velocidad puede llegar a los 482 kilómetros por hora. Además, al funcionar puramente con electricidad no necesita tomar aire. De esta manera podría alcanzar los 9.144 metros de altura antes de tener que descender por deficiencias de la batería.

La fuente que manipula el tiempo

Estoy hablando de esta fuente:



Y de esta:

La fuente del primer vídeo aparece en el Museo del MIT. La empresa que fabrica la fuente la denominó Fuente del Tiempo o Time-Fountain, un nombre muy comercial, aunque nada explicativo del fenómeno que vemos en este vídeo.


Taladro para agujeros cuadrados

El título parece incoherente, ¿verdad? ¿Cómo conseguimos hacer un agujero cuadrado con una broca para taladros? Que nadie piense que la solución es hacer una broca cuadrada, ya que un cuadrado girando terminaría haciendo un círculo cuyo diámetro fuese la diagonal del cuadrado.

La solución son estas brocas:





Extraída de beorgris.wordpress.com

Y el movimiento que tienen que conseguir para hacer un cuadrado se muestra en el siguiente .gif.




Superrelojes: Más alla de Viceroy

Uno de los anuncios de relojes más habituales en los últimos meses es el que protagoniza Fenando Alonso para anunciar la marca Viceroy. La versión larga del anuncio es el que viene a continuación:


El spot da una imagen de reloj con clase, sin llegar al lujo. Pretende transmitir personalidad, carácter, exclusividad y algo que no todos los bolsillos pueden permitirse, a mi entender.

Hoy, sin embargo, os traigo spots de otras marcas que hacen anuncios mejores a mi modo de ver, pero no van dirigidos a los mismos clientes.




Destellos de genio

Destellos de genio es una película cuyo trailer os incluyo a continuación:



La obra cuenta cómo se inventó el limpiaparabrisas intermitente, es decir, esa primera velocidad del limpiaparabrisas que ahora existen en todos los coches, y que mueve las gomas cada pocos segundos. A pesar de que esto que parece... "UNA CHORRADA" tuvo un truculento origen relacionado a problemas con su propiedad intelectual. El nombre del inventor, en la película y en la realidad, es Robert Kearns. Su entrada en Wikipedia está ligada a la película que os he presentado. A continuación, Robert Kearns hace pocos años.

Las grúas del cielo




El helicóptero que se ve en el vídeo es un skycrane. Traducido, grúa del cielo. Aunque parezca que son ciencia ficción o vehículos poco usados, tienen más uso del que pensamos. Sirven para llevar torres de alta tensión como las que se ven en el vídeo, suben grandes cargas a estaciones de ski, contenedores (a esas cajas de los puertos me refiero) o extinguir incendios. Esta es una empresa que ofrece los servicios de los skycraners. Y esta es una entrada de la Wikipedia sobre un modelo que fabrica la propia empresa. Como se aprecia, este helicóptero es capaz de llevar casas prefabricadas. En este link aparece la noticia del uso de este helicóptero en la construcción de la red eléctrica del vídeo.


Millenium Technology Prize

Durante mi vida, una vez cuando estaba a punto de acabar la carrera escuché al subdirector de la escuela entre risas: los ingenieros no ganan un Nobel. Y es verdad. El colectivo de los ingenieros y el de los matemáticos son dos que carecen de un premio Nobel para su trabajo. En el caso de los matemáticos, su galardón más importante es la medalla Fields, que se otorga cada cuatro años y se puede premiar a uno o más matemáticos. Este premio data de 1936.

Escalera de Jacob

La escalera de Jacob es uno de los inventos eléctricos más vistosos que hay en el mundo, es conocido por su espectacularidad. Se trata del arco eléctrico que sube entre dos cables rectos colocados en forma de V.


Aunque pueda parecer un juguete, ni mucho menos es recomendable tenerlo como tal. Y es que para que se produzca el arco normalmente hacen falta tensiones de más de 5000 voltios!! Y claro, como los conductores no tienen mucha resistencia eléctrica, la corriente perfectamente sería capaz de matar a un ser humano si se usa inadecuadamente el invento. 


Mecanismo de Anticitera hecho con Lego

El mecanismo es una maravilla mecánica y astronómica de más de 2.000 años de antiguedad. Es una calculadora mecánica antigua diseñada para el cálculo de la posición del Sol, la luna, y algunos planetas, permitiendo predecir eclipses. Fue descubierto de forma casual en 1901 por un submarinista buscador de esponjas entre los restos de un barco naufragado cerca de la isla griega de Anticitera. Es un instrumento de extrema precisión para la tecnología de la época, y es uno de los candidatos a considerarse el primer ordenador de la época. Se puede ver más en la Wikipedia.


El siguiente vídeo es una reconstrucción de este mecanismo hecho con piezas de Lego. Constituye un buen invento para practicar, ya que se pueden ver las relaciones de engranajes, multiplicación y desmultiplicación. A ver si un día me pongo...


The Antikythera Mechanism in Lego from Small Mammal on Vimeo.


Bio-Brain

Lo más sencillo para ver qué es el Bio-Brain es ver el siguiente vídeo:




Péndulo de Newton, un juguete y una posible arma

Personalmente, desconocía que este popular accesorio de escritorios se llamase péndulo de Newton.


También reciben otros nombres como la cuna de Newton o simplemente las bolas de Newton. Aunque éste último me resulte un poco vulgar. Este curioso invento consiste en que unas esferas se transfieran su momento lineal. A pesar de su nombre, el invento lo creó el actor Simon Prebble en 1967.

Scania Driver Support

El fabricante de camiones Scania lanzó hace unos meses el sistema Scania Driver Support. Se trata de un sistema que instruye al conductor en buenos hábitos al volante. Concretamente, el sistema vigila que se realice correctamente la conducción en cuanto:
- Conducción en pendientes (cuesta arriba o cuesta abajo).
- Uso del freno.
- Anticipación en la carretera.
- Circular en la marcha correcta.



La historia de la @

Casi todo el mundo piensa que la arroba es un invento propio de la "Era Internet". Sin embargo, su historia es mucho más antigua y su origen se remonta al latín. Los árabes ya lo usaban hace siglos, y los marineros lo empleaban habitualmente al detallar el contenido de las bodegas de sus barcos. Esta es la desconocida historia de "@", uno de los símbolos más usados de la actualidad.

Aunque actualmente, el símbolo de la arroba está relacionado con Internet, sobre todo con la dirección de correo electrónico, la mayoría de los historiadores creen que el origen de la palabra "arroba" proviene del árabe. Concretamente, del término ar-roub, que significa cuarto o cuarta parte, de hecho, la arroba es una unidad de masa usada hasta hace pocos años y que es la cuarta parte de un quintal (11'34 kg).




Tilt-shift o el efecto maqueta

Tilt shift es una técnica de fotografía que está empezando a tener éxito, al igual que en su momento lo tuvo los vídeos con imágenes en time-lapse. Los vídeos de time-lapse consisten en realizar una reproducción a partir de fotografías sacadas cada pocos segundos o minutos. El tilt-shift se basa en esta técnica, pero su novedad es grabar un escenario y que parezca una maqueta en miniatura, como se puede ver en el siguiente vídeo:



The Sandpit from Sam O'Hare on Vimeo.


La bicicleta fantasma

Científicos de la Universidad Tecnológica de Delft (Holanda) han diseñado una bicicleta que gracias al correcto balanceo de masas, avanza sin ciclista.

Lo que es capaz de hacer la bicicleta se puede ver en los primeros segundos del vídeo. No es una investigación trivial y vanal, sino que los resultados de este desarrollo se han publicado en la revista Science.

Brillar con luz propia con Fluid Dress

Casual Profanity (traducido, escultura fluida) es un diseñador de moda experimental dedicado a hacer ciertos experimentos con la ropa. Su creación más impactante es el vestido que sale a continuación.



 
Design by Free WordPress Themes | Bloggerized by Lasantha - Premium Blogger Themes | Best Web Hosting