Ingeniería Automotriz

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LA MÚSICA

ÓRGANOS ARTIFICIALES

ROBOTS HUMANOIDES

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Ascensor Espacial

Un ascensor espacial es un ascensor hipotético que conecta la superficie de un planeta con el espacio.

Básicamente es una estación espacial en una órbita geosíncrona, y de la que parte un cable de 35.786 km de largo que llega hasta el suelo, y que puede tener forma de riel. Para mantener el equilibrio de la estructura, además de situar el anclaje en algún punto lo más cerca posible del ecuador, para minimizar los efectos de tensión por la diferencia entre la rotación de la Tierra y la órbita geosincrónica del satélite, los ponentes de esta tecnología futurista proponen utilizar un tramo de cable idéntico extendido hacia el espacio o bien un contrapeso, de tal suerte que el cable estaría en equilibrio con su centro de masas en órbita geosíncrona. Una vez el cable en su lugar, pueden subir y bajar por él naves y cargas a un coste unas cien veces menor que el que supone lanzarlas por medio de un cohete1 (prácticamente, el coste de la electricidad necesaria para impulsar el ascensor).

Hipótesis de ascensores espaciales

Cable de nanotubos

Los ascensores espaciales eran hasta hace muy poco un tema exclusivo del género de la ciencia ficción, pues ningún material conocido podía soportar la enorme tensión producida por su propio peso. Actualmente ciertos materiales comienzan a parecer viables como materia prima: los expertos en nuevos materiales consideran que teóricamente los nanotubos de carbono pueden soportar la tensión presente en un ascensor espacial. Debido a este avance en la resistencia de los nuevos materiales, varias agencias están estudiando la viabilidad de un futuro ascensor espacial:

En Estados Unidos, un antiguo ingeniero de la NASA llamado Bradley C. Edwards ha elaborado un proyecto preliminar que también están estudiando científicos de la NASA. Edwards afirma que ya existe la tecnología necesaria, que se necesitarían 20 años para construirlo y que su costo sería 10 veces menor que el de la Estación Espacial Internacional. El ascensor espacial de Edwards no se parece a los presentes en las obras de ficción, al ser mucho más modesto y a la vez innovador en lo que concierne a su eventual método de construcción.

Edwards propone que el ascensor espacial se construya de manera análoga a como se construían los puentes en tiempos pasados: tendiendo una cuerda entre ambos extremos del obstáculo natural, y reforzar progresivamente la cuerda inicial con tramos cada vez más gruesos y resistentes. El elevador de Edwards sería una cinta extremadamente fina (unos cuantos nanómetros) de nanotubos de carbono, que sería lanzada al espacio de manera convencional. Una vez en órbita geosíncrona, la cinta sería descendida a la Tierra con la ayuda de un peso. La cinta sería tan ligera que la nave en la que fue 

lanzada serviría de contrapeso.

LaserMotive LLC

En noviembre de 2009 un proyecto desarrollado en Seattle en los Estados Unidos ganó un concurso apoyado por la NASA que tenía como objetivo diseñar un ascensor espacial basado en las ideas presentadas en la literatura científica y de ficción. La máquina ganadora, llamada "LaserMotive LLC" logró ascender 899 metros a lo largo de un cable que colgaba desde un helicóptero e impulsada por un motor eléctrico el cual recibía su carga a partir de un conjunto de celdas voltaicas que convertían en energía eléctrica la luz emitida por un láser en tierra que apuntaba directamente a la máquina.

Esta máquina consiguió mediante este método ascender los 899 metros de cable en tres minutos y 48 segundos por lo cual se le entregó un premio de 900.000 dólares por parte del Proyecto Retos Centenarios de la NASA.

Fotografía digital

 

La fotografía digital consiste en la obtención de imágenes mediante una cámara oscura, de forma similar a la Fotografía química. Sin embargo, así como en esta última las imágenes quedan grabadas sobre una película fotosensible y se revelan posteriormente mediante un proceso químico, en la fotografía digital las imágenes son capturadas por un sensor electrónico que dispone de múltiples unidades fotosensibles, las cuales aprovechan el efecto fotoeléctrico para convertir la luz en una señal eléctrica, la cual es digitalizada y almacenada en una memoria. 
 

Ventajas

La ventaja de este sistema respecto a la fotografía química es que permite disponer de las imágenes grabadas al instante, sin necesidad de llevar la película al laboratorio y revelar los negativos para poder ver las imágenes; esta ventaja en la rapidez en la disponibilidad de la imagen permite que el fotógrafo haga los cambios en el momento y realice las correcciones que considere pertinentes de forma inmediata, facilitando así lograr la imagen que se desea.

En la cámara digital pueden verse en una pantalla las fotos que se acaban de tomar. La cámara se puede conectar a una computadora u otro dispositivo capaz de mostrar las fotos en un monitor. Como están en un formato digital, las fotos pueden enviarse directamente por correo electrónico, publicarse en la Web y se pueden procesar con programas de tratamiento fotográfico en una computadora, para ampliarlas o reducirlas, realizar un reencuadre (una parte de la foto), rectificar los colores y el brillo, y realizar otras muchas posibles modificaciones según el programa que se utilice.

Otra gran ventaja de la fotografía digital es que cada vez que la cámara toma una foto crea un archivo de metadatos Exif (datos no visuales) y guarda dentro del archivo de imagen información relevante de la captura como la fecha, la hora, la apertura del diafragma, la velocidad de obturación, velocidad del ISO. Esta información es muy útil para estudiar las imágenes y entender más acerca de cada fotografía y también facilita el ordenamiento y el manejo de los archivos fotográficos.

Otros recursos útiles existentes en fotografía digital son el histograma de brillo, que es un gráfico que muestra la distribución de los píxeles de la imagen según sus niveles de brillo; así como el histograma RGB que muestra la distribución de los píxeles en los diferentes canales de color: en el caso del modo RGB, serán los canales de rojo (R:red), Verde (G:green), y Azul (B:blue). Este recurso no existe en fotografía química.

Desventajas

Resolución

La resolución de una película de 35 mm es alrededor de 320 píxeles por milímetro, siendo aproximadamente de 87 Megapíxeles. En cambio expertos fotógrafos dicen que una buena cámara de película química, con un objetivo de alta resolución, una película de alta calidad y un buen revelado equivaldría a unos 40 Megapíxeles. Sin embargo, en la mayoría de los casos, las fotografías en película de 35mm -en especial con película de bajo costo- no sobrepasan los 6 millones de puntos, debido al tipo de cámara e inexperiencia de la persona que está fotografiando. En cambio, con una cámara digital de relativa calidad y una persona inexperta, se pueden obtener imágenes de mejor resolución que con su contra parte química. Hoy en día (año 2011) algunas cámaras digitales han alcanzado los 45 Megapíxeles en el formato 35mm, como es el caso de la cámara Sigma SD1.

 Ruido

Las cámaras digitales con sensor "full frame" presentan una figura de ruido mejor que la película química, especialmente en sensibilidades ISO bajas. Por otra parte, y como una visión un tanto más subjetiva, algunos fotógrafos consideran que el grano de la película de 35mm es más agradable a la vista que el ruido de la cámara digital; el grano es siempre -o casi siempre- monocromático, mientras que el ruido se expresa en puntos de colores, que interrumpen la uniformidad de la imagen.

Debido al calentamiento del dispositivo electrónico por el flujo continuo de corriente, el sensor agrega ruido a las imágenes cuando estas se obtienen mediante una exposición prolongada; en sistemas profesionales, esto se corrige generalmente utilizando una celda Peltier, que mantiene el dispositivo a una temperatura baja, evitando de esta manera la aparición de ruido térmico, y en algunos casos (fotografía astronómica) es frecuente el uso de líquidos a muy baja temperatura para la refrigeración del sensor (nitrógeno e hidrógeno líquidos); otra forma que existe de reducir el ruido es lo que se conoce como apilado de exposición o "exposure stacking", que superpone varias imágenes tom
adas durante el tiempo general de la captura para restar el patrón de ruido de la imagen final.

 

 

Impresoras 3D

Una impresora 3D es una máquina capaz de realizar "impresiones" de diseños en 3D, creando piezas o maquetas volumétricas a partir de un diseño hecho por ordenador. Surgen con la idea de convertir archivos de 2D en prototipos reales o 3D. Comúnmente se ha utilizado en lamatricería o la prefabricación de piezas o componentes, en sectores como la arquitectura y el diseño industrial. En la actualidad se está extendiendo su uso en la fabricación de prótesis médicas, ya que la impresión 3D permite adaptar cada pieza fabricada a las características exactas de cada paciente.

Las impresoras 3D normalmente utilizan diversos polímeros como material de impresión, pero además existen clases especiales de impresoras tales como Foodini, impresora que crea comida, o algunas que hasta pueden imprimir casas depositando cemento por capas pero la mayoría de los modelos comerciales actualmente son de dos tipos:
de compactación, con una masa de polvo que se compacta por estratos.
de adición, o de inyección de polímeros, en las que el propio material se añade por capas.

Según el método empleado para la compactación del polvo, se pueden clasificar en:
Impresoras 3D de tinta: utilizan una tinta aglomerante para compactar el polvo. El uso de una tinta permite la impresión en diferentes colores.
Impresoras 3D láser: un láser transfiere energía al polvo haciendo que se polimerice. Después se sumerge en un líquido que hace que las zonas polimerizadas se solidifiquen.

Una vez impresas todas las capas sólo hay que sacar la pieza. Con ayuda de un aspirador se retira el polvo sobrante, que se reutilizará en futuras impresiones.

Funcionamiento

El funcionamiento se basa en un inyector y cabezal que se mueve en 3 dimensiones XYZ, el software usa un modelo 3D seccionado en capas de hasta 0.1 mm de espesor, por lo que la impresión se realiza capa por capa, una vez que el cabezal termina de inyectar el material para una capa, este se mueve en el eje Z y pasa a una segunda para realizar el mismo proceso. Debido a que el proceso es capa a capa, el tiempo de impresión suele tardar horas, y entre más complejo sea el modelo más tiempo demora

Software

Para poder realizar el diseño de piezas que se desee imprimir en 3D se requiere de algún software CAD (diseño asistido por computadora), de los cuales podemos citar:

Blender

Catia

FreeCAD

OpenSCAD

SolidWorks

Tinkercad

Entre otros.

Muchos de estos programas son muy sencillos de utilizar, ya que las interfaces son muy agradables para el usuario, además algunos de estos nos presentan herramientas especiales para poder saber si nuestro diseño cumple con las características esperadas tanto en forma como rendimiento.

http://es.wikipedia.org/wiki/Impresora_3D

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