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Control de vuelo hidráulico: el paso hacia aviones sin alerones

Publicado el 29 Sep, 2010 por Eugenio Rodríguez en Aeronáutica

Los ingenieros de BAE Systems, en colaboración con la Universidad de Cranfield y otras nueve instituciones académicas, han diseñado un vehículo aéreo no tripulado (UAV) bautizado como Demon, capaz de renunciar al uso de alerones y elevadores mecánicos convencionales, que generalmente controlan el movimiento de una aeronave, en favor de los nuevos dispositivos de control aerodinámico que utilizan salidas de expulsión de aire.
Este nuevo sistema representa la primera alternativa a la tecnología de alerón móvil utilizada desde los primeros días de la aviación. Desarrollado en torno a un concepto llamado control de vuelo hidráulico, ofrece numerosas ventajas, ya que al poseer menos partes móviles, requiere de menos mantenimiento, lo que garantiza una mayor seguridad y un menor ruido durante el vuelo.
Demon ha sido el primer prototipo de su clase en ser aprobado para volar por la Autoridad de la Aviación Civil del Reino Unido, lo que hizo posible que fuera puesto a prueba en el aeropuerto de la isla Walney en Cumbria el pasado 17 de septiembre.
http://www.youtube.com/watch?v=ZxI_s89qZuI&feature=player_embedded
Los ingenieros de BAE Systems, son reconocidos a nivel internacional por sus innovaciones en el ámbito de tecnologías autónomas inteligentes en aeronaves no tripuladas. Mediante un presupuesto de 7,2 millones de euros, no se pretende que Demon sea producido en serie, ya que objetivo principal está enfocado en desarrollar y exportar las tecnologías que se integran en este, hacia una amplia gama plataformas de la aviación.
El prototipo tiene un peso de 90 kilogramos, mide aproximadamente 2,5 metros y alcanza una velocidad de vuelo comprendida entre los 139 y los 278 kilómetros por hora. Su forma tan característica permite imitar a las fuerzas aerodinámicas que normalmente prestan los alerones y elevadores, pero sustentando en este caso por una salida de chorro de aire a presión desde unas boquillas instaladas sobre las superficies en el ala, aprovechando el efecto coanda.
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Robots sumergibles controlados por Tablets PC resistentes al agua

Publicado el 25 Sep, 2010 por Julio González en Naval

Los ingenieros canadienses Michael Jenkins y Verzijlenberg Bart de la Universidad de York en Toronto, han diseñado un sistema de protección avanzada submarina para Tablets PC, capaces de controlar robots sumergibles mediante las ordenes de los buzos, mejorando así la destreza en la investigación, análisis e identificación en entornos subacuáticos .
Estos modelos de robots, denominados Aqua, poseen unas dimensiones reducidas, lo que les otorga la capacidad de acceder a lugares inhóspitos como arrecifes de coral, restos de naufragios o cuevas submarinas. A pesar de que el buzo se mantiene a una distancia de seguridad, podrá ver todo lo que se encuentre en torno al campo de visión del robot. ¿Lo vemos en acción?.

http://www.youtube.com/watch?v=xx0KUqg63F0&feature=player_embedded

Los robots son controlados por unas Tablet PC protegidas mediante un novedoso sistema de encapsulado submarino, que lo hace perfectamente resistente al agua. Los sensores de movimiento ayudan a reconocer la inclinación del dispositivo, y en base a ello el robot se dirige hacia la posición correspondiente, al igual que un juego de conducción para la Wii.
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algoritmo para realizar una matriz

http://www.youtube.com/watch?v=Iare-rXCKfs

La próxima generación de la energía nuclear

Publicado el 30 Ago, 2010 por Eugenio Rodríguez en Construcción

En la actualidad existen 438 centrales nucleares en operación en todo el mundo, produciendo el 16% de la electricidad del planeta, cuyas emisiones directas en dióxido de carbono y óxidos de nitrógeno (principales gases de efecto invernadero) son nulas. Esto hace de la energía nuclear un punto de referencia, cuyos nuevos avances en ingeniería permitirán que pueda ser utilizada más eficientemente en la generación de electricidad, en la producción de hidrógeno como combustible, en la desalinización en zonas donde el agua dulce es escasa, además de otras otras múltiples aplicaciones.
En un esfuerzo cooperativo internacional, la GIF (Generation IV International Forum) organiza las labores de investigación y desarrollo necesarios para establecer la viabilidad, así como las capacidades en el rendimiento de los sistemas de la próxima generación de la energía nuclear. Las metas adoptadas por el GIF, sentó las bases para la identificación y selección de seis sistemas de energía nuclear para un futuro desarrollo, que iremos detallando en este artículo.
El mayor desafío en estos diseños es evitar el actual “utilizar una vez, guardar para siempre”, empleando para ello los nuevos sistemas de reciclaje de combustible nuclear de mezcla de óxidos (MOX). En los ciclos estándares (superior al 80% de las plantas actualmente en uso), más del 96% del uranio original permanece como “desperdicio”. En el sistema MOX, este combustible se recicla en la planta para generar más energía. La desventaja principal es el uranio altamente refinado que produce, casi a nivel armamentístico. Por lo tanto, aparte de las discusiones sobre el uso de este sistema (lo que parece discutible dado los actuales entornos políticos), las nuevas innovaciones resumidas en líneas generales, se están centrado en mejores diseños de los sistemas de refrigeración.
Los seis sistemas seleccionados emplean una gran variedad de reactores, conversiones de energía y tecnologías de ciclo de combustible. Sus diseños poseen características térmicas y espectros de neutrones rápidos, ciclos del combustible cerrados y abiertos, además de una amplia gama de tamaños de reactores. Dependiendo de sus respectivos grados de madurez técnica, los sistemas de la IV generación se espera que estén disponibles para su introducción comercial en el período entre 2015 y 2030. Pero veamos más detalladamente cada uno de ellos.
1. Reactor rápido refrigerado por gas (GFR).
La alta temperatura de salida del refrigerante es usado en el sistema GFR para hacer posible la entrega de electricidad, hidrógeno, o un proceso térmico de alta eficiencia. El reactor de referencia es un sistema de 1.200 MW refrigerado por helio líquido funcionando a una temperatura de salida de 850 grados centígrados usando una turbina de gas mediante el ciclo Brayton para una alta eficiencia térmica.
Varios tipos de combustibles son los candidatos por tener el potencial para funcionar a temperaturas muy elevadas y para asegurar una excelente retención de los productos de fisión: el combustible de cerámica compuesta, partículas de combustible avanzadas, o elementos de cerámica revestida de compuestos actínidos. Las configuraciones del núcleo puede estar basado en bloques prismáticos o conjuntos basados en placas.
El GFR utiliza una turbina mediante helio de ciclo directo para la generación de electricidad, u, opcionalmente, puede utilizar su calor para procesos termoquímicos para la producción de hidrógeno. Mediante la combinación de un espectro rápido y el reciclaje completo de los actínidos, el GFR reduce al mínimo la producción de residuos radiactivos de larga duración. El espectro rápido del GFR también hace posible el uso de materiales disponibles fisionables y fértil (incluyendo el uranio empobrecido), mucho más eficientemente que los reactores térmicos de espectro de gas a través de ciclos de combustible.
2. Reactor rápido refrigerado por plomo (LFR).
Las principales ventajas del sistema de LFR residen en su eficiencia de combustible, sus capacidades en términos de gestión de materiales nucleares y la menor producción de residuos radiactivos de alta actividad y actínidos. El ciclo propuesto térmico es de 400°C en la entrada del núcleo y sólo 480°C en la salida principal, todo un punto a favor en términos de uso de aceros estructurales actualmente disponibles.
El sistema de LFR tiene excelentes capacidades de gestión de materiales, ya que opera en el espectro de neutrones rápidos y utiliza un ciclo de combustible cerrado para la conversión eficiente de uranio fértil. Una característica importante del LFR es la mayor seguridad que ofrece los resultados en la elección de plomo líquido como refrigerante relativamente inerte. En términos de sostenibilidad, el plomo es abundante y está disponible, incluso en caso de despliegue de un gran número de reactores. Más importante aún, al igual que con otros sistemas rápidos, la sostenibilidad del combustible aumenta en gran medida por la capacidad de conversión del ciclo de combustible LFR.
El LFR fue concebido principalmente para misiones en producción de electricidad e hidrógeno, y la gestión de actínidos. Hay dos pasos previstos que conducen al desarrollo industrial del sistema LFR: en el año 2025 para los reactores que funcionan con baja temperatura relativa de refrigerante primario y densidad de potencia mínima, y para el 2035 para los diseños más avanzados. La evaluación preliminar de los conceptos del LFR fueron considerados por el Comité Directivo de Sistema Provisional (PSSC) en referencia a su desempeño en las áreas de sostenibilidad, economía, seguridad y fiabilidad.
3. Reactor de sal fundida (MSR).
En el sistema MSR, el combustible es un líquido circulante de sodio, circonio y fluoruros de uranio. El combustible de sal fundida fluye a través de canales del núcleo de grafito, produciendo un espectro epitermal. El calor generado en la sal fundida se transfiere a un sistema de refrigeración secundario a través de un intercambiador de calor medio, y luego a través de un intercambiador de calor superior al sistema de conversión de energía. La planta de referencia tiene un nivel de potencia de hasta 1.000 MW. El sistema tiene una temperatura de salida en refrigeración de 700ºC, posiblemente extendiéndose hasta los 800ºC, ofreciendo un rendimiento térmico mejorado.
El ciclo de combustible cerrado puede ser adaptado a la quema eficiente de plutonio y los actínidos menores. El combustible líquido del MSR permite la adicción de los actínidos como el plutonio y evita la necesidad de fabricación del combustible. Los actínidos (y la mayoría de los productos de fisión) forman fluoruros en el líquido refrigerante. Estos unidos a las sales fundidas, tienen excelentes características de transferencia de calor y una presión de vapor muy baja, lo que reduce las tensiones en el almacenador y la tubería.
4. Reactor rápido refrigerado por sodio (SFR).
El SFR está diseñado para la gestión de residuos de alto nivel y, en particular, la gestión del plutonio y otros actínidos. Las importantes características de seguridad del sistema incluyen un tiempo de respuesta térmica, un amplio margen de refrigerante en ebullición, un sistema de atención primaria que opera cerca de la presión atmosférica, y un sistema intermedio entre el sodio radiactivo en el sistema primario y el sistema de conversión de energía. El agua/vapor y el dióxido de carbono están siendo considerados como los fluidos de trabajo para el sistema de conversión de energía a fin de lograr resultados de alto nivel en el rendimiento térmico, la seguridad y fiabilidad. Con innovaciones para reducir el costo de capital, el SFR pueden servir plenamente en los mercados de la electricidad.
El ciclo de combustible cuenta con un total de actínidos a reciclar con tres opciones principales. La primera opción es de un gran tamaño (de 600 a 1.500 MW) para el reactor refrigerado por sodio usando una mezcla de uranio y plutonio, soportado por un ciclo de combustible basado en un procesamiento avanzado acuoso mediante centralización sirviendo al número de reactores necesarios. La segunda opción es para un tamaño intermedio (de 300 a 600 MW) de reactor de tipo estanque y el tercero de un tamaño pequeño (de 50 a 150MW) de reactor refrigerado por sodio de tipo modular que emplean uranio-plutonio-actínidos-zirconio, con el apoyo de un ciclo de combustible basados en el procesamiento pirometalúrgico en instalaciones integradas con el reactor. La temperatura de salida es de aproximadamente 550ºC para todos los tres conceptos.
El espectro rápido de SFR también hace posible el uso de materiales fisionables disponibles y fértil (incluyendo el uranio empobrecido) mucho más eficientemente que los reactores de espectro térmico a través de los ciclos de combustible.
5. Reactor supercrítico refrigerado con agua (SCWR).
El refrigerante supercrítico por agua permite una eficiencia térmica alrededor de un tercio más alta que los reactores de agua ligera en curso, así como la simplificación considerable en el resto de las instalaciones, debido a que el líquido refrigerante no cambia de fase en el reactor y se acopla directamente al equipo de conversión de energía. El sistema de referencia es de 1.700 MW, con una presión de trabajo de 25 MPa, y una temperatura de salida del reactor de 510ºC, posiblemente extendiéndose hasta 550ºC, utilizando como combustible el óxido de uranio.
El sistema SCWR está diseñado principalmente para la producción eficiente de electricidad, con una opción para la gestión de los actínidos basado en dos posibilidades en el diseño de base: puede tener un reactor térmico o de espectro rápido; el segundo se basa en un ciclo cerrado mediante un reactor de espectro rápido y actínidos de completo reciclaje basados en el procesamiento avanzado acuoso en la localización central.
6. Reactor de muy alta temperatura (VHTR).
El VHTR está diseñado para ser un sistema de alta eficiencia, que puede suministrar electricidad y procesos de calor en un amplio espectro de alta temperatura, así como procesos de alto consumo energético.
El reactor de referencia tiene un núcleo de 600 MW, conectado a un intercambiador de calor medio para entregar procesos de calor. El núcleo del reactor puede ser de bloque prismático o de lecho de bolas de acuerdo con el montaje de las partículas de combustible. Estas partículas, están cubiertas con capas de sucesivos materiales resistentes a altas temperaturas, cuando se generan dentro del combustible compacto embebido en un bloque de grafito de tipo bloque prismático para el núcleo del reactor, o formado en grafito recubierto por bolas. El reactor suministra una temperatura de salida superior a los 1.000ºC, lo que permite aplicaciones como la producción de hidrógeno o diversos procesos en aplicaciones para la industria petroquímica. Como una aplicación de calor nuclear, el hidrógeno puede ser producido de manera eficiente tan solamente usando calor y agua mediante un proceso termoquímico de yodo y azufre, o un proceso de electrólisis de alta temperatura o con gas natural adicional mediante la aplicación de la tecnología reformada de vapor.
Así, la producción del VHTR ofrece una alta eficiencia en electricidad y una amplia gama de aplicaciones en procesos de calor, manteniendo las características de seguridad deseables en condiciones normales, así como eventos fuera de lo normal. Las soluciones para la gestión de residuos adecuada se desarrollarán en los próximos años, aunque la tecnología básica para el VHTR ha sido bien establecida en los antiguos reactores de altas temperaraturas refrigerados con gas.

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Los ingenieros de IBM crean el mapa 3D más pequeño del mundo

Ingenieros de IBM han creado el mapa del mundo en 3D más pequeño de la historia, tan diminuto que 1.000 mapas como este podrían caber en un sólo grano de sal. El mapa, que mide 22 por 11 micrómetros, está tallado en una superficie de polímeros. Cada 8 nanómetros corresponde a 1.000 metros de altitud, por lo que el Monte Everest posee unos 64 nanómetros de altura. El mapa se compone de 500.000 píxeles, cada uno de estos mide 20 nanómetros cuadrados. El proceso de patrones desarrollado por los ingenieros de IBM en la fabricación de este mapa, podría ser utilizado también en la electrónica a nanoescala y dispositivos médicos.
para mas informacion visite:
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Los mayores avances de la ingeniería

Fijándonos en la realidad, la ingeniería no siempre recibe la importancia que se merece, a pesar de que tiene un beneficio inequívoco en la vida moderna produciendo que cada vez sea más cómoda y agradable. Los últimos avances en este campo no reciben la misma cobertura de los medios de comunicación como por ejemplo la presentación del nuevo iPhone, ni genera enloquecidos fans como las películas de Star Wars. Pero sin embargo la ingeniería es fundamental para prácticamente todas las industrias del mundo.

Sin la ingeniería, ciertas cosas como ir al cine, hablar por teléfono, e incluso beber agua potable serían tareas mucho más tediosas y peligrosas. Los avances en ingeniería no suelen estar enfocados en gran escala a viajes espaciales o robots inteligentes, que es a lo que generalmente se le asocia. Por el contrario, se trata realmente de una idea mucho más profunda enfocada en tareas y aplicaciones cotidianas, entre las más importantes que han marcado la historia son:
Electricidad: Es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos, entre otros. Sí, Benjamin Franklin (entre otros) fue fundamental en su desarrollo inicial, pero no, él no era un ingeniero. Se necesitó miles de ingenieros mucho tiempo después para desarrollar lo que se convertiría en la moderna red de transmisión y de recursos empleados para llevar la electricidad a todo el mundo.
Electrónica: La electrónica es la rama de la física, y fundamentalmente una especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo microscópico de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente. Todo lo que opera a través de la electricidad, desde la televisión hasta la computadora, debe su existencia a décadas de innovaciones en ingeniería. No sólo han hecho de estos dispositivos un método de comunicación de masas y entretenimiento, sino que también ha dado lugar a nuevas formas de intercambio de información inimaginable hasta entonces.
Tratamiento del Agua: El suministro de agua potable es un problema que ha ocupado al hombre desde la antigüedad, ya en la Grecia clásica se construían acueductos y tuberías de presión para asegurar el suministro local. En la mayoría del planeta abunda el agua, pero no siempre es seguro de forma natural su consumo. Los ingenieros han creado nuevos sistemas para desinfectar el agua y el suministro, así como su distribución en las poblaciones, afectando positivamente a todo, desde la agricultura, al hogar, parques temáticos y centros comerciales entre otros.
Teléfono: El teléfono es un dispositivo de telecomunicación diseñado para transmitir señales acústicas por medio de señales eléctricas. Es difícil imaginar un mundo sin teléfonos, pero para la gran mayoría de la historia de la humanidad, la comunicación instantánea con otra persona, a pocos cientos de metros de distancia era imposible. Hoy en día, gracias a la labor de los ingenieros, las personas pueden conversar desde prácticamente cualquier punto del planeta. Las aplicaciones de la ingeniería en los satélites, conmutadores, teléfonos celulares, fibra óptica, etcétera, ha hecho de ello una característica estándar de la vida contemporánea.
Climatización: Consiste en crear unas condiciones de temperatura, humedad y limpieza del aire adecuadas para la comodidad dentro de los edificios. ¿Alguna vez has imaginado sobrevivir a un invierno en Alaska? ¿y al calor de un verano en Sevilla?. Tampoco sería posible sin el control de la temperatura interior creado por los equipos de ingenieros durante la era industrial. Esta tecnología además, también juega un papel clave en la conservación y refrigeración de suministros alimentarios y médicos.
Internet: Es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas, que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, garantizando que las redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única, de alcance mundial. Es difícil de creer, pero Internet, se ha desarrollado a lo largo de varios años a través de una serie de innovaciones de la ingeniería, sólo ha estado en uso generalizado de poco más de una década. Desde ese momento, comenzó a cambiar todo, desde las empresas al entretenimiento, así como la educación, la política, etcétera.
Tecnología nuclear: Se obtiene al aprovechar las reacciones nucleares espontáneas o provocadas por el ser humano. Estas reacciones se dan en algunos isótopos de ciertos elementos químicos, siendo el más conocido de este tipo de energía la fisión del uranio-235 (235U), con la que funcionan los reactores nucleares. Sin embargo, para producir este tipo de energía aprovechando reacciones nucleares pueden ser utilizados muchos otros isótopos de varios elementos químicos, como el torio, el plutonio, el estroncio o el polonio. Se trata pues, de una gran innovación, la cual podría ser discutible si es positiva o bien negativa, pero la aplicación de la ingeniería en las tecnologías nucleares es probablemente el avance más importante desde la ingeniería de electricidad. Es muy probable que juegue un papel fundamental en el futuro de la ciencia y el desarrollo de la energía a gran escala.
Red de Carreteras: Son vías de dominio y uso público, proyectadas y construidas fundamentalmente para la circulación de vehículos automóviles. La construcción de las redes de carreteras a lo largo del mundo no es una pequeña hazaña, y habría sido completamente imposible sin el arduo trabajo de miles de ingenieros que diseñan todas las vías, puentes, túneles y pasos que componen las redes de carreteras, ya desde la era de los romanos.

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