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INFORMACIÓN DEL BLOG DEL SERVICIO SOCIAL
Refracción y reflexión
La luz es una forma de energía y aunque esta no es visible, no existe ninguna dificultad
para determinar su presencia. El sol irradia continuamente luz en todas direcciones; una
pequeña porción de ella cae sobre la tierra y la ilumina. Aunque estamos continuamente
sometidos a la radiación luminosa, no sentimos impacto porque no se trata de una cosa
material. Lo que podemos sentir, en cambio, es el calor del sol, porque su luz es
convertida en energía calorífica, que el cuerpo detecta; por ejemplo podemos sentir
calor proveniente de una lámpara eléctrica.
Algunas sustancias como el aire y el vidrio, son transparentes a la luz, por lo cual
permiten el paso de esta a través de ellas. Cuando la luz atraviesa el vidrio se propaga
algo mas lentamente que en el aire.
Cuando la luz atraviesa una lamina de vidrio se desvía al entrar en él y vuelve a
desviarse al salir. Ambas desviaciones se compensan mutuamente por que ambas caras
del vidrio son paralelas. Como la dirección es la misma al entrar que al salir, los objetos
vistos a través del vidrio no parecen distorsionados; si las superficies fueran curvas, la
dirección del rayo de luz al salir seria distinta que al entrar. Esta propiedad es la que
utilizan las lentes para desviar los rayos luminosos del modo deseado.
Los objetos opacos brillantes reflejan los rayos luminosos. El aluminio y la plata bruñidos
son muy buenos reflectores. Los espejos poseen en la parte de atrás una fina capa de
plata con una capa de pintura roja que la cubre pa0ra evitar que por fricción n se
desprenda. Al mirar un espejo, la luz que llega a nuestros ojos proviene de su superficie
y da la impresión de que la imagen se encuentra en algún punto por detrás del espejo.
Un espejo plano da una imagen del mismo tamaño que el objeto. En el calidoscopio la
luz reflejada en los trozos de papel de colores es reflejada nuevamente en los dos
espejos que lo forman, y con cada reflexión se produce una nueva imagen. La serie de
imágenes se nos aparecen en forma de un hermoso dibujo.
El ojo que sigue la dirección de los rayos provenientes del espejo, podrá comprobar que
para la mayoría de las posiciones del objeto la imagen aparece ya sea aumentado o
disminuida de tamaño. Puede también aparecer invertida.
Aunque para el ojo la luz parece ser incolora, en realidad se compone de varios colores
(rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, índigo y violeta).
Unidos, estos colores dan luz incolora (a menudo denominada luz blanca). Isaac Newton
fue el primero en demostrar que esto era así haciendo pasar un haz de luz blanca a
través de un prisma. La luz emergente estaba dividida en sus colores componentes y al
intercalar una pantalla en su camino sobre ella aparecía un arco iris. Esta banda
luminosa era la imagen de la fuente luminosa, con una imagen por cada color de luz
componente. Estas imágenes constituyen el espectro de luz incidente. El espectroscopio
es un instrumento que emplea un prisma para obtener el espectro. Cuando un elemento
químico se encuentra a una temperatura suficientemente alta, emite luz. La luz de un
elemento en particular dará siempre el mismo espectro. Por eso el espectroscopio se
emplea en análisis químicos y también para analizar la luz proveniente de las estrellas y
determinar los elementos que la componen.
El vidrio puede fabricarse en varios colores. El vidrio rojo es el que permite únicamente
el paso a la luz roja, absorbe la luz de los otros colores. El vidrio azul, en cambio
absorber las luces de todos los colores menos el azul.
Un objeto azul opaco se ve azul porque absorbe la luz roja, anaranjada, amarilla, verde,
índigo y violeta que caen sobre él y refleja solamente la luz a la que es la luz que ve el
ojo. Si el objeto refleja todas las luces, se ve blanco, si no refleja ninguna se ve negro
Si sobre un objeto rojo incide solamente luz roja, esta luz será reflejada y el objeto sé
vera roja. Pero un objeto verde absolverá toda la luz roja que caiga sobre él. Nada se
reflejara, por lo cual el objeto parecerá de color negro.
El ojo puede detectar la luz porque posee una parte sensible a la luz, la retina. Los rayos
luminosos que llegan al ojo son concentrados por la cornea y el cristalino, de modo que
forman una imagen sobre la retina. Esta imagen es transmitida en forma de impulsos
nerviosos por el nervio óptico hasta el cerebro que la traduce en un cuadro.
El reflector blanco ilumina el blanco vestido de la bailarina en el escenario, los
espectadores lo ven blanco, pero si el reflector cambia a verde, rojo, azul, o cualquier
otro color, el vestido aparentemente cambiara su color, tomando el de los reflectores
que lo ilumina.
El vestido blanco de la bailarina se ve blanco por que refleja hacia los ojos de los
espectadores la luz blanca del reflector. Pero un objeto blanco parece blanco solamente
por que refleja todos los colores que caen sobre él. Cuando el reflector cambia al rojo,
solo cae sobre la luz roja y por ende solo puede reflejar la luz roja. El vestido reflejara
luz verde y parecerá verde, luz azul y sé vera azul. Para que el vestido adquiera
cualquier color no es necesario, sin embargo, poseer luces de muchos colores. En
realidad, cualquier efecto de color puede obtenerse mezclando los rayos de tres
reflectores: Rojos, azules, y verde, son estos los colores primarios de la luz. Mezclando
los haces luminosos en las proporciones adecuadas, puede obtenerse cualquier color
visible. Un reflector verde y otro rojo de igual intensidad sobre el vestido blanco lo
harán parecer, sorprendentemente, amarillo. Agréguese un reflector azul y el vestido
volverá a ser blanco.
La luz blanca del sol o del reflector es en sí una mezcla de diferentes colores.
"Él triángulo" de colores es un método conveniente para recordar los resultados de
mezclar cruces de diferentes colores. La combinación de colores primarios contiguos da
el color intermedio. Los colores opuestos en él triangulo se denominan
complementarios. Su propiedad fundamental es que al combinarse dan nuevamente luz
blanca.
Así como con tres colores primarios se podrían obtener todos los demás colores. Hay tres
pigmentos (sustancias colorantes, pinturas) que al ser mezclados producen un pigmento
capas de reflejar luz de cualquier color. Los tres pigmentos primarios no son los mismos
que los tres colores primarios de luz. Son el amarillo, él púrpura (magenta) y el azul
verdoso, los colores secundarios de la luz. Cada pigmento primario absorbe uno de los
colores primarios de la luz y refleja los otros dos.
El amarillo es uno de los pigmentos primarios. Un vestido amarillo bajo la luz blanca
(igual a una, mezcla de luces con rojo, verde y azul), refleja los dos colores de luz que
compone la luz amarillo-rojo y verde. Absorbe todo el azul, color complementario del
amarillo. Un vestido azul verdoso refleja azul y verde y absorbe todo el rojo.
De modo que si se mezclan pigmentos amarillo y azul verdoso en igual porción, el
pigmento resultante absorberá todas las luces menos la verde, que será reflejada. Por
eso la pintura amarilla mezclada con pintura azul verdosa da pintura verde.
El color de cualquier pigmento es el resultado de sustraer de luz blanca todos los colores
que absorben los pigmentos constituyentes, y reflejar solamente los colores comunes a
todos los constituyentes. Puede eliminarse toda luz reflejada mezclando pigmentos
púrpura y verde. Él púrpura solo reflejara rojo y azul, y el verde solo reflejara verde. No
hay colores comunes a ambos pigmentos que puedan ser reflejados y el objeto se ve
negro. Los colores deben, sin embargo, sé mezclados en las proporciones correctas. Si
hay más verde que púrpura, algo de luz verde no podrá ser absorbida por él púrpura y el
pigmento resultante será verde oscuro. Los pigmentos complementarios son rojos y
azules verdoso, verde y púrpura, azul y amarillo. Pero a diferencia de mezcla de luces
de colores, la suma de dos pigmentos complementarios da negro. Colores
complementarios de luz, al ser mezclados en las proporciones correctas, dan blanco
porque el rayo resultante contiene todos los constituyentes de la luz blanca. Los
pigmentos complementarios dan negro al ser mezclados porque constituyen una
sustancia que absorbe todos los colores constituyentes de la luz blanca. El pigmento ha
sustraído de la luz blanca todos los colores que pudieron ser absorbidos, no dejando
nada para reflejar.
Reflexión y refracción
Las leyes de reflexión y refracción de la luz suelen deducirse empleando la teoría
ondulatoria de la luz introducida en el siglo XVII por el matemático, astrónomo y físico
holandés Christiaan Huygens. El principio de Huygens afirma que todo punto de un frente
de onda inicial puede considerarse como una fuente de ondas esféricas secundarias que
se extienden en todas las direcciones con la misma velocidad, frecuencia y longitud de
onda que el frente de onda del que proceden. Con ello puede definirse un nuevo frente
de onda que envuelve las ondas secundarias. Como la luz avanza en ángulo recto a este
frente de onda, el principio de Huygens puede emplearse para deducir los cambios de
dirección de la luz.
Cuando las ondas secundarias llegan a otro medio u objeto, cada punto del límite entre
los medios se convierte en una fuente de dos conjuntos de ondas. El conjunto reflejado
vuelve al primer medio, y el conjunto refractado entra en el segundo medio. El
comportamiento de los rayos reflejados y refractados puede explicarse por el principio
de Huygens. Es más sencillo, y a veces suficiente, representar la propagación de la luz
mediante rayos en vez de ondas. El rayo es la línea de avance, o dirección de
propagación, de la energía radiante y, por tanto, perpendicular al frente de onda. En la
óptica geométrica se prescinde de la teoría ondulatoria de la luz y se supone que la luz
no se difracta. La trayectoria de los rayos a través de un sistema óptico se determina
aplicando las leyes de reflexión y refracción.
Si un rayo de luz que se propaga a través de un medio homogéneo incide sobre la
superficie de un segundo medio homogéneo, parte de la luz es reflejada y parte entra
como rayo refractado en el segundo medio, donde puede o no ser absorbido. La cantidad
de luz reflejada depende de la relación entre los índices de refracción de ambos medios.
El plano de incidencia se define como el plano formado por el rayo incidente y la normal
(es decir, la línea perpendicular a la superficie del medio) en el punto de incidencia. El
ángulo de incidencia es el ángulo entre el rayo incidente y la normal. Los ángulos de
reflexión y refracción se definen de modo análogo.
Las leyes de la reflexión afirman que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de
reflexión, y que el rayo incidente, el rayo reflejado y la normal en el punto de
incidencia se encuentran en un mismo plano. Si la superficie del segundo medio es lisa,
puede actuar como un espejo y producir una imagen reflejada (figura 2). En la figura 2,
la fuente de luz es el objeto A; un punto de A emite rayos en todas las direcciones. Los
dos rayos que inciden sobre el espejo en B y C, por ejemplo, se reflejan como rayos BD y
CE. Para un observador situado delante del espejo, esos rayos parecen venir del punto F
que está detrás del espejo. De las leyes de reflexión se deduce que CF y BF forman el
mismo ángulo con la superficie del espejo que AC y AB. En este caso, en el que el espejo
es plano, la imagen del objeto parece situada detrás del espejo y separada de él por la
misma distancia que hay entre éste y el objeto que está delante.
Si la superficie del segundo medio es rugosa, las normales a los distintos puntos de la
superficie se encuentran en direcciones aleatorias. En ese caso, los rayos que se
encuentren en el mismo plano al salir de una fuente puntual de luz tendrán un plano de
incidencia, y por tanto de reflexión, aleatorio. Esto hace que se dispersen y no puedan
formar una imagen.
La reflexión de la luz
Al igual que la reflexión de las ondas sonoras, la reflexión luminosa es un fenómeno en
virtud del cual la luz al incidir sobre la superficie de los cuerpos cambia de dirección,
invirtiéndose el sentido de su propagación. En cierto modo se podría comparar con el
rebote que sufre una bola de billar cuando es lanzada contra una de las bandas de la
mesa.
La visión de los objetos se lleva a cabo precisamente gracias al fenómeno de la
reflexión. Un objeto cualquiera, a menos que no sea una fuente en sí mismo,
permanecerá invisible en tanto no sea iluminado. Los rayos luminosos que provienen de
la fuente se reflejan en la superficie del objeto y revelan al observador los detalles de
su forma y su tamaño.
De acuerdo con las características de la superficie reflectora, la reflexión luminosa
puede ser regular o difusa. La reflexión regular tiene lugar cuando la superficie es
perfectamente lisa. Un espejo o una lámina metálica pulimentada reflejan
ordenadamente un haz de rayos conservando la forma del haz. La reflexión difusa se da
sobre los cuerpos de superficies más o menos rugosas.
En ellas un haz paralelo, al reflejarse, se dispersa orientándose los rayos en direcciones
diferentes. Ésta es la razón por la que un espejo es capaz de reflejar la imagen de otro
objeto en tanto que una piedra, por ejemplo, sólo refleja su propia imagen.
Sobre la base de las observaciones antiguas se establecieron las leyes que rigen el
comportamiento de la luz en la reflexión regular o especular. Se denominan
genéricamente leyes de la reflexión.
Si S es una superficie especular (representada por una línea recta rayada del lado en que
no existe la reflexión), se denomina rayo incidente al que llega a S, rayo reflejado al que
emerge de ella como resultado de la reflexión y punto de incidencia O al punto de corte
del rayo incidente con la superficie S. La recta N, perpendicular a S por el punto de
incidencia, se denomina normal.
El ángulo de incidencia ð es el formado por el rayo incidente y la normal. El ángulo de
reflexión ð' es el que forma la normal y el rayo reflejado. Con la ayuda de estos
conceptos auxiliares pueden anunciarse las leyes de la reflexión en los siguientes
términos:
1.ª Ley. El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentran sobre un mismo
plano.
2.ª Ley. El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión (ð = ð').
La Velocidad y el índice de refracción
La velocidad con que la luz se propaga a través de un medio homogéneo y transparente
es una constante característica de dicho medio, y por tanto, cambia de un medio a otro.
En la antigüedad se pensaba que su valor era infinito, lo que explicaba su propagación
instantánea.
Debido a su enorme magnitud la medida de la velocidad de la luz c ha requerido la
invención de procedimientos ingeniosos que superarán el inconveniente que suponen las
cortas distancias terrestres en relación con tan extraordinaria rapidez. Métodos
astronómicos y métodos terrestres han ido dando resultados cada vez más próximos. En
la actualidad se acepta para la velocidad de la luz en el vacío el valor c = 300 000 km/s.
En cualquier medio material transparente la luz se propaga con una velocidad que es
siempre inferior a c. Así, por ejemplo, en el agua lo hace a 225 000 km/s y en el vidrio a
195 000 km/s.
Refracción de la luz
Se denomina refracción luminosa al cambio que experimenta la dirección de propagación
de la luz cuando atraviesa oblicuamente la superficie de separación de dos medios
transparentes de distinta naturaleza. Las lentes, las máquinas fotográficas, el ojo
humano y, en general, la mayor parte de los instrumentos ópticos basan su
funcionamiento en este fenómeno óptico.
El fenómeno de la refracción va, en general, acompañado de una reflexión, más o menos
débil, producida en la superficie que limita los dos medios transparentes. El haz, al
llegar a esa superficie límite, en parte se refleja y en parte se refracta, lo cual implica
que los haces reflejado y refractado tendrán menos intensidad luminosa que el rayo
incidente. Dicho reparto de intensidad se produce en una proporción que depende de las
características de los medios en contacto y del ángulo de incidencia respecto de la
superficie límite. A pesar de esta circunstancia, es posible fijar la atención únicamente
en el fenómeno de la refracción para analizar sus características.
Las leyes de la refracción
Al igual que las leyes de la reflexión, las de la refracción poseen un fundamento
experimental. Junto con los conceptos de rayo incidente, normal y ángulo de incidencia,
es necesario considerar ahora el rayo refractado y el ángulo de refracción o ángulo que
forma la normal y el rayo refractado.
Sean 1 y 2 dos medios transparentes en contacto que son atravesados por un rayo
luminoso en el sentido de 1 a 2 y ð1 y ð2 los ángulos de incidencia y refracción
respectivamente. Las leyes que rigen el fenómeno de la refracción pueden, entonces,
expresarse en la forma:
1.ª Ley. El rayo incidente, la normal y el rayo refractado se encuentran en el mismo
plano.
2.ª Ley. (ley de Snell) Esta importante ley, llamada así en honor del matemático
holandés Willebrord van Roijen Snell, afirma que el producto del índice de refracción del
primer medio y el seno del ángulo de incidencia de un rayo es igual al producto del
índice de refracción del segundo medio y el seno del ángulo de refracción. El rayo
incidente, el rayo refractado y la normal a la superficie de separación de los medios en
el punto de incidencia están en un mismo plano. En general, el índice de refracción de
una sustancia transparente más densa es mayor que el de un material menos denso, es
decir, la velocidad de la luz es menor en la sustancia de mayor densidad. Por tanto, si
un rayo incide de forma oblicua sobre un medio con un índice de refracción mayor, se
desviará hacia la normal, mientras que si incide sobre un medio con un índice de
refracción menor, se desviará alejándose de ella. Los rayos que inciden en la dirección
de la normal son reflejados y refractados en esa misma dirección.
Tratado de Bucareli
El Tratado de Bucareli, firmado por Álvaro Obregón, el 13 de agosto de 1923, condujo al
país a vivir en el atraso, a no desarrollar la economía nacional, en base a sus recursos
energéticos. A México se le prohibió producir motores de combustión interna. En pocas
palabras, los mexicanos no crearían una industria nacional, al no poder producir
maquinaria pesada.
Adicionalmente, se le impuso frenar el reparto agrario. Esto es, se impidió consumar la
reforma agraria. Así, se evitó la creación de un nuevo sistema agroalimentario y que se
integrara a la producción industrial. A toda costa impedir que el programa revolucionario
se tradujera en un avance rápido de la economía.
El tratado buscaba canalizar las exigencias de ciudadanos estadounidenses por presuntos
daños causados a sus bienes por guerras internas (Revolución Mexicana) durante el
período comprendido entre 1910 y 1921. Las pláticas tuvieron por sede a la ciudad de
México y se llevaron a cabo en un edificio del gobierno federal ubicado en la calle de
Bucareli no. 85. Las negociaciones se iniciaron el 15 de mayo de 1923 y terminaron el 13
de agosto del mismo año.
El mecanismo para impedir la capitalización del país por los productos petroleros y su
inversión en el desarrollo, consistió en que se obligó al país pagar la “deuda”, con los
magros impuestos pagados por las empresas petroleras norteamericanas.
El Tratado de Bucareli, fue nuevamente revisado y se le adicionaron nuevas cláusulas,
durante el gobierno de Adolfo López Mateos, al iniciarse la Guerra Fría, por los Estados
Unidos. De esta manera se le obliga México a no desarrollar una plataforma de energía
para el abasto futuro de su economía nacional, sustentado en el desarrollo de la energía
nuclear.
Uno de los puntos más interesantes del tratado es que el estado mexicano se
comprometía a no desarrollar industria petrolera, bélica, aérea o marítima durante los
siguientes 75 años. A cambio los estadunidenses venderían productos ya manufacturados
a México a precio preferencial. La novela "Los protocolos secretos. De Versalles a
Bucareli" del autor Adolfo Arrioja Vizcaíno expone la teoría que el tratdo de Bucareli fue
una adaptación de los Tratados de Versalles que fueron impuestos a Alemania tras su
derrota en 1918 y que intentaban prevenir que este páis volviese a convertirse en una
potencia.
Hasta donde se sabe, el tratado tiene una cláusula de confidencialidad de 100 años por
lo cual sólo podrá ser conocido hasta el 2023.
Además de la no retroactividad en el artículo 27 para los petroleros estadounidenses, y
otros artículos más, Washington exigió que México se abstuviera por 50 años de realizar
investigaciones en diversas áreas industriales tales como fabricación de motores o
aviones. Ésta última industria, la aérea, había tenido un loable desarrollo en México
hasta la entrada en vigor de los tratados. Algunas anécdotas y hechos importantes que
vieron truncado su desarrollo por este acuerdo se mencionan a continuación:
1908: se desarrolla la teoría de la locomoción aérea.
1909: se construye el primer helicóptero mexicano.
1910: se construye un avión-helicóptero con 2 motores.
Alberto Braniff logra el primer vuelo en América Latina y rompe el récord mundial de
altura (considerando la altura de la Ciudad de México).
El aeropuerto de la Ciudad de México ubicado en Balbuena se convierte en el primero de
Iberoamérica.
1912: Francisco I.Madero se convierte en el primer Presidente del mundo en viajar en
avión al sobrevolar la Ciudad de México.
1913: primer bombardeo aeronaval del mundo en Guaymas, Sonora en una disputa entre
Obregón y seguidores de Venustiano Carranza.
1915: se inauguran los Talleres Nacionales para Construcción de Aeronaves en los llanos
de Balbuena (Ciudad de México).
El primer bombardeo aeronaval del mundo ocurrió en Guaymas, Sonora en una disputa
entre Obregón y seguidores de Venustiano Carranza.
Carranza decreta la formación de la Fuerza Aérea Mexicana.
Se diseña la hélice „Anáhuac‟ (madera) cuya densidad era igual en ambos lados
proporcionando mayor potencia al motor; supera a los diseños europeos.
Se diseña el motor „Garza blanca‟ (su nombre real era en náhuatl) con los pistones por
fuera. El motor giraba con la hélice.
1916: se fabrican aviones para el ejército para utilizarse con gasolina de baja calidad.
Los motores europeos Hispano-Suiza se establecen en México y crean la marca „SS
México‟.
El ejército de EU invade Chihuahua por tierra y aire en busca de Francisco Villa; 6 meses
más tarde regresa a EU con las manos vacías.
1918: se fabrica el primer hidroavión mexicano y se bota en Veracruz.
El Ing.Villasana diseña aviones de una sola hélice.
1920: el Ing.Ángel Lascuráin abre la carrera de Constructor de Aviones.
1921: Lascuráin y Santarini inventan el primer simulador estático de helicópteros del
mundo.
1922: Lascuráin lanza su avión serie „E‟ sustituyendo los tirantes por largueros en las
alas.
1923: Lascuráin fabrica a „Tololoche‟, un avión cuyo fuselaje era de caoba, totalmente
liso con menor resistencia al aire y el Quetzalcóatl con motor BMW.
Algunos enlaces con información de este tema:
http://www.fortunecity.com/meltingpot/redruth/95/Pagina_Principal/Obregon/Paginas
_2280_y_2281/TRATADOS_DE_BUCARELI/tratados_de_bucareli.html
http://movimientoinsurgencianacionalista.8m.com/historia/bucareli.htm
DESARROLLO TECNOLOGICO PARA EL
CRECIMIENTO DE LAS NACIONES, CASO MÉXICO – BRASIL
Si bien en instancias tempranas del proceso de desarrollo de los países, algunas ramas
industriales pueden crecer al amparo de tecnologías muy difundidas o de transferencias
con el extranjero, la generación interna de conocimiento es la que asegura el éxito a
largo plazo.
La innovación se ha convertido en un término común en el discurso de muchos
científicos, empresarios, políticos y representantes de organismos multinacionales. Su
estrecha relación con la llamada economía basada en el conocimiento hace que se
planteen iniciativas para promoverla e impactar en el desarrollo y competitividad
económica de los países.
De acuerdo a las cifras que arrojó en 2009 el Foro Económico Global (WEF, por sus siglas
en inglés), México se ubica en el lugar 60 en el ranking de competitividad y 90 en
innovación tecnológica, de 135 países valorados. Entre otros criterios que sirvieron de
evaluación, la entidad mencionó al nivel de educación y su potencial de transferencia de
conocimiento en productos como factores para determinar los resultados.
En ese sentido, entre los países que ocupan los primeros sitios del escalafón de WEF, por
ejemplo Suiza, Japón y Estados Unidos, existe el convencimiento de que la palanca de
impulso al desarrollo es fomentar el conocimiento científico y tecnológico, la innovación
y la competitividad, donde se conjugan esfuerzos y definen compromisos tanto gobierno
como academia y sector privado.
Si bien los centros de investigación y las instituciones de educación superior en nuestro
país tienen una gran infraestructura instalada, al ofrecer una variedad de servicios y
soluciones al sector empresarial, muchos de sus desarrollos no terminan en aplicaciones
concretas, aun cuando la mayoría de esos proyectos son susceptibles de ser transferidos.
Los casos de éxito donde convergen gobierno, academia y empresa son escasos, debido a
que se carece de suficientes especialistas en vinculación efectiva y en transferencia de
tecnología; es decir, recursos humanos expertos en procesos de negociación, análisis de
mercados y propiedad intelectual, capaces de generar acuerdos efectivos para llevar los
logros del sector académico a la iniciativa privada.
Así pues una forma de medir el desarrollo tecnológico de un país es determinando el
número de patentes producidas. Uno de los problemas en México es que muchas
invenciones que tienen aplicación comercial concreta nunca se registran como patentes
y, a su vez, muchas patentes nunca se transforman en productos comerciales.
A pesar de esto, la generación de invenciones registradas y por lo tanto protegidas por el
sistema de patentes es un indicador útil para comparar el desempeño técnico de
naciones, institutos de investigación y empresas.
Una invención debe por lo general satisfacer las siguientes condiciones para ser
protegida por una patente: debe tener uso práctico y presentar un elemento de
novedad, es decir, alguna característica nueva que no se conozca en el cuerpo de
conocimiento existente en su ámbito técnico. El titular de una patente tiene el derecho
otorgado por el Estado para su explotación en forma exclusiva. Como esa exclusividad
abarca sólo el territorio de competencia de la oficina de patentes en cuestión, para
gozar de una protección efectiva, las invenciones se registran en más de un país.
Muchas de las invenciones de mayor relevancia generadas en cualquier lugar del mundo
son registradas en Estados Unidos, por ser el mercado nacional más importante y tener
un desarrollo industrial muy completo, que permitiría una copia casi segura de no
protegerse. De esta forma, si se analiza el registro de patentes de Estados Unidos se
tiene un panorama bastante aproximado de la situación mundial en la materia.
Si se analiza la generación de patentes desde una doble perspectiva, histórica y
regional, se puede concluir que aunque Estados Unidos, Canadá y los países de Europa
Occidental siguen siendo líderes en el desarrollo técnico, otros países de desarrollo más
reciente se han sumado al escenario de la innovación tecnológica.
Se hacen observables, además, las distintas etapas del sendero de desarrollo en las que
se encuentran países como Japón, Corea del Sur, Taiwán y China. Las patentes
generadas crecen a tasas “explosivas” cuando están dadas las condiciones (Japón entre
los años 50 y 80, Corea del Sur y Taiwán entre los años 60 y 90 o China desde la década
del 80) para luego estabilizarse al alcanzar la “madurez técnica”.
Fuente de INTI – Economía Industrial con datos de United States Patent and
Trademark Office.
La situación de América Latina no es muy alentadora, no sólo por su situación en
relación con su población sino también por su escasa dinámica.
Si se observan más en detalle los desempeños de los países principales de la región
(Brasil, México y Argentina), se puede observar que Brasil es el único de los tres que
muestra una tendencia de incremento firme en el largo plazo, mientras que Argentina
incrementa su generación de patentes a un ritmo modesto y México presenta una
tendencia errática.
Evolución de las patentes de invención otorgadas en Estados Unidos a invenciones
originadas en Argentina, Brasil y México. Fuente de INTI – Economía Industrial con
datos de United States Patent and Trademark Office.
En 2009, de acuerdo con cifras del IMPI (Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial),
de las 9 mil 629 patentes tramitadas en México, sólo 213 fueron entregadas a
solicitantes nacionales, el resto a ciudadanos extranjeros.
Naturalmente, estos resultados no están desligados de las políticas de promoción de la
innovación aplicadas en los distintos Estados. Sin embargo, cabe preguntarse hasta qué
punto es ése el ámbito determinante. El buen manejo de los gobiernos de actividades
muy ligadas entre sí, como la educación y la investigación en ciencia y tecnología, es
una condición necesaria pero no suficiente.
Sin la creación en paralelo de una estructura industrial capaz de recibir las creaciones y
transformarlas en productos, el sistema de innovación se transforma en un exportador
de ideas. La generación de invenciones con aplicación potencial es un esfuerzo llevado a
cabo principalmente por las empresas. Sólo el 8% de las patentes mundiales son
otorgadas a individuos particulares. El 92% restante es obtenido principalmente por
empresas industriales y, en menor medida, por universidades, institutos de investigación
y fondos de inversión.
En la actualidad, el esfuerzo innovador de los individuos es encausado principalmente
por las empresas industriales. De esto se pueden extraer dos conclusiones:
1) Primero, para desarrollar el potencial innovador de una nación resulta esencial contar
con una industria fuerte.
2) Segundo, si no se cuenta con una industria fuerte, los esfuerzos individuales son
aprovechados por la industria extranjera.
CASO BRASIL
Brasil es el país latinoamericano con el mayor número de solicitudes internacionales de
patentes presentadas, entre el 2005 y 2009, bajo el Tratado de Cooperación de Patentes
de la Organización Mundial de Propiedad Intelectual (OMPI). La lista en orden
descendente -respecto a ese indicador de inventiva- de algunos países de América Latina
resulta la siguiente: Brasil (1953), México (893), Colombia (201), Chile (118), Argentina
(111), Cuba (72), Uruguay (30), Ecuador (19), Guatemala (18), Venezuela (18) y Perú
(15).
Brasil logra este triunfo gracias a una estrategia que empezó en 1985, año en el que el
presidente José Sarney creó el Misterio de Ciencia y Tecnología (MCT), con lo que otorgó
prioridad al sector de ciencia, tecnología e innovación (CTI). En ese tiempo, dos de cada
tres estudiantes no tenían nivel internacional y sólo 1 de cada 30 recibían una educación
de buena calidad. El gobierno de Sarney debió elevar el bajo nivel de la formación
universitaria de su país. Impulsó programas de maestría y doctorado para multiplicar por
10 el número de graduados en el lapso de 20 años. Otorgó por examen unas 5 000 becas
para estudiar en Brasil -independientemente de la nacionalidad de los postulantes- y 5
000 para formarse fuera de Brasil. Miles de extranjeros llegaron para pasar el examen.
Los que aprobaron se quedaron, siguieron sus maestrías y doctorados y, finalmente, se
quedaron a trabajar en los laboratorios avanzados que se levantaron en el marco de la
ambiciosa estrategia trazada por el MCT.
El MCT es el órgano central del sistema federal de CTI. Su marco de competencias
incluye a) política nacional de CTI; b) planeamiento, coordinación, supervisión y control
de las actividades de la ciencia y la tecnología; c) política de desarrollo de la
informática y automatización; d) política nacional de bioseguridad; e) política espacial;
política nuclear; y f) control de la exportación de bienes y servicios sensibles.
Al MCT están adscritas las instituciones de investigación más importantes. Entre esas
instituciones se cuenta el Centro de Gestión y Estudios Estratégicos; la Comisión
Nacional de Energía Nuclear (CNEN); la Agencia Espacial Brasileña (AEB); 19 unidades de
investigación científica, tecnológica y de innovación; y cuatro empresas estatales
(Industrias Nucleares Brasileñas, INB; Nuclearas Equipamientos Pesados, Nuclep;
Alcantara Cyclone Space, ACS; y Centro de Excelencia en Tecnología Electrónica
Avanzada, Ceitec).
Brasil cuenta con órganos de fomento como la Financiadora de Estudios y Proyectos
(FINEP) y el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) y sus
unidades de investigación.
Ese sistema permite al MCT ejercer sus funciones estratégicas, desarrollando
investigaciones y estudios que se traducen en generación de conocimiento y de nuevas
tecnologías, creación de productos, procesos y gestión de patentes nacionales.
Como resultado de su política en ciencia y tecnología, entre 1990 y 2007, el número de
solicitudes de patentes de residentes de Brasil pasó de unos 6 000 a 12 000 por año,
mientras que Argentina, México y Perú se estancaron en alrededor de 1 000, 500 y 40,
respectivamente.
En suma, Brasil, con su Ministerio de Ciencia y Tecnología desde 1985, ha llevado a cabo
una sostenida política de desarrollo científico y tecnológico. De modo que, los datos que
acaba de publicar la OMPI no constituyen una sorpresa. Tampoco es sorpresa que,
recientemente, Argentina y España sigan el ejemplo, creando sus propios ministerios de
ciencia y tecnología. Para estos países, es el comienzo cuyos resultados se verán en el
mediano plazo.
Tabla: Número de solicitudes internacionales de patentes presentadas entre 2005 y 2009 por algunos países de América Latina. Datos de la Organización
Mundial de la Propiedad Intelectual.
CONCLUSIONES Durante los últimos 15 años en México no se han realizado grandes reformas estructurales. La firma del Tratado de Libre Comercio con EU y Canadá ha sido el cambio más importante, pero no ha sido suficiente, mientras que en Brasil ha habido cambios más a fondo, principalmente en el sector de energía. Algunos datos del avance de Brasil en comparación con México: 300% era la inflación de Brasil en 1996, mientras la de México llegó a ubicarse en 159% en 1997; en el 2009 el aumento de los precios en el país fue de 5 por ciento. 40% como proporción del PIB de Brasil representaba su deuda externa en el 2002, pero al cierre del 2009 la redujo a 13% del producto, en el caso de México se ha mantenido en niveles de 10% en el mismo periodo. 262,000 millones de dólares es el monto de las reservas internacionales de Brasil al cierre de septiembre del 2010, esto es 150% más que en México, que se ubican en 108,000 millones de dólares, según la cifra más reciente. 50% del petróleo era importado en Brasil hace 10 años, en el 2007 pasó a ser una economía autosuficiente. 6.5% cayó la economía mexicana en el 2009 como consecuencia de la crisis financiera internacional, mientras que el PIB de Brasil sólo se contrajo 0.2 por ciento. Para este año se espera que Brasil crezca 7% frente a 4.4% de México. 4 de cada 10 litros que consume México de gasolina son importados. Por su parte, las reservas probadas de petróleo para 13.3 años en el 2002 ahora son apenas para nueve años. 45,058 millones de dólares recibió Brasil de Inversión Extranjera Directa en el 2008; México recibió 36,830 millones. 149.5% se ha incrementado el comercio bilateral entre China y Brasil durante los últimos cinco años, éste representa sólo 30% del comercio total del país. Debilidades del sistema en México - No se ha entendido aún la importancia del desarrollo tecnológico (gasto vs. inversión). - Desarticulación general entre las Universidades, la Industria y el Gobierno. - Alta vulnerabilidad de los centros de I y D (Investigación y Desarrollo) privados ante la crisis.
- Recursos limitados y orientados a necesidades de corto plazo. - Excesivas y lentas instancias burocráticas.
MAGNITUD DEL SISTEMA DE DESARROLLO TECNOLÓGICO *POR CADA 100,000 HABITANTES - Países industrializados 500 a 2,000 ingenieros -México 50 a 80 ingenieros
Por muchos años en México se ganó mucho dinero sin tener que preocuparse de la calidad o de la tecnología. Se aprendió a reproducir exitosamente recetas del extranjero (Saber-hacer). Pero en, no se aprendió el “porque” de los procesos y reacciones de transformación, el saber por qué implica volverse propietario de la tecnología licenciada: - Conocer física y químicamente las etapas críticas en un proceso. - Límites de la tecnología y como se puede mejorar. - Innovación gradual y radical. El desarrollo tecnológico se realiza básicamente en la industria. La principal tarea será concertar entre la industria y gobierno esquemas de formación de Centros de Desarrollo Tecnológico, sectoriales, mixtos o individuales: 1)Cofinanciamiento del equipamiento. 2)Financiamiento de Tecnologías precompetitivas.
3)Proyectos de investigación en colaboración con universidades. 4)Asesoría para diseño de laboratorios. 5)Estancias semisabáticas Universidad e Industria. FUENTES: -http://www.eleconomista.com.mx/ - EL RETO DEL DESARROLLO TECNOLÓGICO EN MÉXICO, Leonardo Ríos-Guerrero -http://www.superpyme.com.mx/ www.modestomontoya.org/articulos/2010/20100213Brasilcampeonenpatentes.html - http://patentabilidad.blogspot.com/2009_11_01_archive.html
CRONOLOGIA DEL DESARROLLO DE FUENTES DE ENERGIA RENOVABLES
8000A.C.
El primer uso humano de recursos geotérmicos
2750 A.C.
Desarrollo de la primera presa
1700A.C.
Persia. Probable existencia de molinos de bombeo de agua de eje vertical
600A.C.
Babilonia, molinos para irrigación
400A.C.
Griegos usan la energía solar para calentar edificios
1615D.C.
Intentos de usar un motor de aire calentado por el Sol para elevar el agua
250D.C.
El primer uso de la energía eólica
787D.C.
El primer uso de la energía de las mareas
1044
Referencia de un molino de marea en las lagunas del norte del Adriático
1810 A 1909
1839
Edmund Becquerel descubre efecto fotovoltaico
1860
Planta mecánica solar de vapor de Mouchat en Francia
Auguste Mouchout descubrió el primer motor solar
1868
Éolienne Bollée aerogenerador desarrollado por Ernest Sylvain Bollée
1878
La primer central hidroeléctrica en el mundo
1883
Motor de agua caliente con concentrador parabólico de J. Ericson
1885
Motobomba de agua con captadores planos
1887
Heinrich Rudolf Hertz descubrió el efecto fotoeléctrico
1888
Charles Francis Brush desarrolla el primer aerogenerador de accionamiento automático
Primer molino para generar electricidad, Cleveland
1891
Poul la Cour se convierte en el primero en utilizar la energía eólica para generar
hidrógeno
1898
La primera presa grande de acero construida en el mundo
1900
Más de 2500 aerogeneradores instalados en Dinamarca
1904
Primera planta geotérmica inaugurada en el mundo
1910 a 1919
1913
Bomba de riego solar en Egipto con concentradores cilíndricos
1916
Robert Andrews Millikan desarrollando la prueba experimental del efecto fotoeléctrico
1920 a 1929
1922
Primera planta de energía geotérmica desarrollada en los Estados Unidos
1927
Jacobs Wind se convierte en la primera planta para desarrollar aerogeneradores
1930 a 1939
1931
Desarrollo del aerogenerador Darrieus
1935
Presa Hoover, la estación de generación de energía eléctrica construida más grande del
mundo
1939
Casa con calefacción solar del MIT, Massachusetts, EEUU
1940 a 1949
1941
Russell Ohl inventa la célula solar de silicio
1950 a 1959
1951
En Miami se extiende el uso de calentadores de agua solares
1952
Horno solar, Mont Louis, Francia
1954
Laboratorios Bell desarrolla células solares con 6% de eficiencia
1956
Desarrollo de aerogeneradores de eje horizontal three-bladed
1957
Desarrollo de los primeros satélites espaciales equipados con celdas fotovoltaicas, URSS,
EE UU
1958
Vanguard 1 lanzado (primer satélite en utilizar energía solar)
1960 a 1969
1960
Primera planta de energía geotérmica con éxito desarrollada en los Estados Unidos
1966
Primera estación de marea del mundo de generación de electricidad empieza a
funcionar
1970 a 1979
1973
Solar One, las primeras residencias solares desarrolladas en el mundo
1979
Se produce el primer desarrollo eléctrico de un recurso geotérmico dominado por el
agua
1980 a 1989
1981
Mod-2 aerogeneradores establece récord mundial de producción de energía eólica
Central eléctrica fotovoltaica, 250kW, Arkansas, EEUU
1987
El aerogenerador más grande del mundo operando
1990 a 1999
1991
Michael Grätzel inventa células solares sensibilizadas por colorante
2000 a 2009
2001
15 estaciones de energía geotérmica se emplean en el sur de California
2007
Se desarrollan micro turbinas de viento portátil
2008
Inventan aerosol para aumentar la eficiencia en células solares
Isla Solar en los Emiratos Árabes Unidos
Los Emiratos Árabes Unidos han comprado a la empresa suiza CSEM lo que será su primer
desarrollo del proyecto “Solar Islands“.
El prototipo del proyecto de la isla solar tendrá aproximadamente unos 100 metros de
diámetro. Se montará y probará en tierra para posteriormente trasladarse al mar, y le
ha costado a los Emiratos Árabes Unidos 5 millones de dólares.
La planta de energía solar térmica producirá la electricidad mediante la concentración de la energía solar en las tuberías de agua que contiene. El vapor de agua generado hará girar las turbinas. Estas islas podrán convertir el agua de mar en hidrógeno para autoabastecerse y transportarán la electricidad a la costa a través de una conexión eléctrica, del mismo tipo que la proyectada para el Pelamis (Pelamis Wave Power Ltd es el fabricante de un sistema único para la generación de electricidad renovable a partir de las olas del mar).
Este proyecto piloto se está diseñado principalmente para poner a prueba la viabilidad de la energía solar en islas. CSEM dice este tipo de islas serán rentables si se despliegan en las zonas con más de 350 días de luz solar que son las cercanas al Ecuador.
Construcción de celdas solares con dióxido de titanio
Construcción de celdas solares con dióxido de titanio
Material:
· Dióxido de titanio (TiO) nanocristalino.
· Vidrio conductor.
· Etanol.
· Sumo de frambuesa, jugo de zarzamora , etc..
· Agua destilada.
· Un electrolito (hidróxido de potasio en agua, tintura de yoduro
Paso 1) Trituramos el dióxido de titanio nanocristalino en un recipiente y añadimos un
disolvente como etanol.
Paso 2) Colocamos el TiO en la placa de vidrio conductor y lo distribuimos uniformemente sobre esta con una varilla de vidrio. Posteriormente calentamos el vidrio a una temperatura aprox. de 450° por 15 minutos, y la dejamos secar.
Paso 3) En un recipiente colocamos el tinte natural (en este caso sumo de frambuesa) y
pintamos la película de dióxido de titanio de la placa de vidrio remojándola
aproximadamente 5 o 10 minutos hasta que adquiera un color oscuro, y después
enjuagamos la placa con etanol y agua destilada, y secamos.
Paso 4) Sobre la otra placa de vidrio colocamos grafito sobre el lado conductor (el lado
conductor se puede identificar con un voltímetro) o también podemos pasar la placa por
una flama sino tenemos grafito.
Paso 5) Retiramos aproximadamente 0.5 cm de grafito de los lados de la placa. Unimos
las placas ( el lado de la película coloreada debe coincidir con el lado con grafito de la
otra placa) y colocamos el electrólito entre las ranuras de las placas para que la película
de dióxido de titanio coloreada lo absorba . Los bordes de las placas deben quedar
salidos, para que sirvan como puntos de contacto. Utilizamos unas pinzas para unir y
presionar las placas.
Cuando la celda es iluminada por el Sol producirá aproximadamente 0.5 volts y 1
mA/cm2, su rendimiento puede ser hasta de un 10%.
Aplicación de la energía solar fotovoltaica a
sistemas de bombeo de agua
El agua es una necesidad básica para el
ser humano, debido a esto, en los lugares aislados con difícil acceso en los que es
complicado o muy caro establecer un suministro de corriente eléctrica mediante una red
convencional, las energías alternativas, como la energía solar fotovoltaica constituyen
una opción viable para poder disponer de este bien para su consumo.
En los países en desarrollo el bombeo solar de agua es una solución cuando no se dispone
de una infraestructura eléctrica que permita alimentar las bombas extractoras y que
tampoco disponen de combustible para hacer funcionar generadores eléctricos. En estas
zonas, pequeños sistemas de bombeo solar pueden facilitar la vida a familias con escasos
recursos.
En los países desarrollados, en los que las instalaciones agrícolas disponen de acceso a
redes de electrificación, la energía solar fotovoltaica solo se aplica cuando la
electricidad se necesita en lugares alejados de las redes eléctricas y de las instalaciones
electrificadas de las explotaciones, por ejemplo, sistemas de redes por goteo, vallas
electrificadas para contener al ganado, abrevaderos, sistemas de irrigación (bombeo y
presurización), tratamiento de aguas residuales, etc…
La forma más efectiva de minimizar el costo del bombeo solar es minimizando la
demanda de agua a través de la conservación, por ejemplo, la utilización en los hogares
de sanitarios de bajo consumo y regaderas ahorradoras de agua, etc...
Imagen de un sistema solar para
un estanque casero (bombeo, iluminación, control de temperatura, etc...)
Existen diversos tipos de modelos de sistemas de bombeo fotovoltaicos, siendo el más
conocido de todos el de accionamiento directo. Otro sistema muy empleado es el
método tradicional de extracción de agua mediante bomba de corriente alterna.
A partir de estos elementos, la energía generada por los módulos fotovoltaicos pasa
directamente a un inversor, éste transforma la tensión continua en alterna, inyectando
la energía producida.
Las bombas que se disponen comercialmente han sido creadas pensando en que hay una
fuente de potencia constante, pero, la potencia que producen los módulos fotovoltaicos
es directamente proporcional a la disponibilidad de la radiación solar, por esta razón se
han creado bombas especiales que se dividen desde el punto de vista mecánico en
centrífugas y volumétricas.
Las ventajas de utilizar este sistema son las siguientes:
1.El periodo de mayor radiación solar coincide con el periodo de mayor necesidad de
riego.
2. Extrae el agua sin gastos energéticos y no requiere mucho mantenimiento.
3. Funciona con fiabilidad y de una forma cómoda para el usuario.
4. No contamina el ambiente.
5. No dependen de la existencia de una red distribuidora de energía eléctrica para ser
puestos en funcionamiento, ni de generadores eléctricos portátiles que consumen
combustibles que contaminan el medio ambiente y resultan caros.
6. Su diseño es simple, ya que no requieren un banco de baterías (uso diurno).
7. Las bombas modernas pueden operar a grandes profundidades y son más duraderas y
eficientes.
Algunas desventajas son:
1.Necesita un tanque de acumulación para compensar por los días con radiación solar
baja o nula.
2. El costo de inversión inicial del sistema es alto, debido al costo de los paneles,
aunque en un tiempo relativamente corto se ve recuperada la inversión debido a las
ventajas que presenta el sistema.
3. El volumen extraído por hora es menor que el que se puede obtener con una bomba
accionada por un generador accionado con combustible fósil. Para esto el diseño del
sistema debe de considerar el volumen de bombeo diario requerido.
Científicos estadounidenses calculan la
velocidad en la que los ecosistemas se adaptan al cambio climático
La revista Nature a publicado un estudio realizado por científicos estadounidenses de la
Academia de Ciencias de California, el Instituto Carnegie de Ciencias, la Institución
Central Clima y la Universidad de California en Berkeley, donde se calcula la velocidad
en la que las diferentes especies que integran un ecosistema se adaptaran al cambio
climático durante los próximos 100 años. Se calculo la distancia media a la que los
ecosistemas tendrán que trasladarse, y es aproximadamente 420 metros al año para
poder sobrevivir y adaptarse al ritmo del calentamiento global.
Explico Healy Hamilton, director del Centro de Informática de Biodiversidad Aplicada de
la Academia de Ciencias de California: “Uno de los aspectos más llamativos de estos
datos es que nos permiten evaluar cómo se comportará nuestra actual red de zonas
protegidas mientras intentamos conservar la biodiversidad frente al cambio climático
mundial. Cuando nos fijamos en los tiempos de residencia de las zonas protegidas, que
definimos como la cantidad de tiempo que tardarán las actuales condiciones climáticas
en recorrer por completo una zona protegida determinada, solamente el 8% de las zonas
protegidas actuales tienen tiempos de residencia de más de 100 años. Si queremos
mejorar estas cifras, tenemos que reducir nuestras emisiones de carbono y trabajar con
rapidez para ampliar y conectar la red mundial de zonas protegidas”.
El equipo ha calculado la velocidad del cambio climático mundial combinando datos de
los patrones climáticos y térmicos actuales de todo el mundo con un enorme conjunto de
previsiones de modelos climáticos para el próximo siglo. Sus cálculos se basan en un
nivel “intermedio” de previsión de emisiones de gases de efecto invernadero durante el
próximo siglo (la previsión de emisiones A1B del Panel Intergubernamental sobre Cambio
Climático -IPCC).
Con estos niveles de emisiones, la velocidad del cambio climático se prevé que sea más
lenta en los bosques de coníferas tropicales y subtropicales (80 metros al año), los
bosques de coníferas templados (110 metros al año) y los pastizales y matorrales de
montaña (110 metros al año). La velocidad del cambio climático se espera que sea más
rápida en las zonas más llanas, incluidos los desiertos y los matorrales áridos (710 metros
al año), los manglares (950 metros al año) y los pastizales inundados y las sabanas (1.260
metros al año).
Según los científicos, la vulnerabilidad de cada uno de estos biomas depende no sólo de
la velocidad media del cambio climático que experimente, sino también de los tamaños
de las zonas protegidas en las que se encuentre. Uno de los ejemplos es que la velocidad
del cambio climático sea alta en los desiertos, pero esta amenaza se ve mitigada por el
hecho de que las zonas protegidas tienden a ser más grandes en el caso de los desiertos.
Por otro lado, el pequeño tamaño y la naturaleza fragmentada de la mayoría de las
zonas protegidas de biomas mediterráneos templados de angiospermas y de bosques
boreales hacen que estos hábitats sean especialmente vulnerables.
El índice de los científicos estadounidenses calcula por tanto las velocidades y los
tiempos de residencia de los climas, no de las especies. Para los investigadores, las
especies individuales que toleran un rango amplio de temperaturas pueden ser capaces
de adaptarse a un lugar mientras el clima que las rodea cambia.
Sin embargo, en el caso de las especies que sólo toleran un rango estrecho de
temperaturas, las previsiones de velocidad del estudio son una aproximación que se
acerca a las velocidades de migración necesarias para evitar una posible extinción. Casi
un tercio de los hábitats del estudio tienen velocidades que superan hasta las
previsiones más optimistas de migración de las plantas, lo que indica que las plantas de
muchas zonas no serán capaces de adaptarse al clima cambiante.
“Todavía más problemático es el hecho de que los hábitats naturales se han visto
enormemente fragmentados por el desarrollo humano, lo que dejará a muchas especies
sin sitio adonde ir, independientemente de sus ritmos migratorios”, señalan los
científicos.
Energía Solar y celulares
Actualmente el mundo está sufriendo cambios drásticos en su equilibrio ecológico debido
al uso excesivo de combustibles que contaminan y destruyen el ecosistema. Debido a
estas causas se desarrollan nuevas tecnologías en cuanto a energías limpias que
contribuyan a disminuir el cambio climático y sustituyan a los combustibles
contaminantes. Una de estas nuevas tecnologías es el uso de la energía solar para
alimentar los teléfonos celulares.
El año pasado Samsung presentó un teléfono celular llamado Blue Earth, que cuenta con
un panel solar en la parte de atrás para alimentar el móvil. Cuenta con un cargador
debido a que el panel solar no puede alimentarlo por completo, pero utiliza menos
energía al cargar que un celular normal. También cuenta con una función llamada Eco
Mode que permite ahorrar energía reduciendo el brillo de su pantalla táctil, la duración
de su retroalimentación y la utilización del Bluetooth.
También empresas como LG, Nokia y Motorola se encuentran desarrollando esta nueva
tecnología. Este año LG saco a la venta el LG Pop GD150 que cuenta con un panel solar
opcional quien por aproximadamente 10 minutos de exposición al Sol ofrece 3 minutos
en llamada. Motorola sin embargo está desarrollando una tecnología donde la pantalla
LCD funcionaría con un panel solar integrado, la cual a su vez incorpora un filtro de
color a la pantalla, constituido por una película de polímero que refleja los rayos de luz
más estrechamente que la actual pantalla LCD.
Los filtros ofrecen una foto en color cuya calidad es aceptable, pero dejando pasar al
mismo tiempo bastante luz para que la celda solar pueda generar suficiente energía de
modo que cargue la batería, prolongando así el tiempo antes de recargarlo.
Nokia por su parte se encuentra desarrollando un teléfono móvil que utiliza la
nanotecnología, llamado Nokia MORPH, que entre sus características principales se
encuentran: debido a su nanotecnología permite el control de las propiedades físicas de
la nanoestructura y dispositivos con la precisión de una sola molécula, sus nanosensores
pueden descubrir compuestos químicos específicos en el aire, su nanocable grass
recolecta la energía solar a una gran escala, su superficie es autolimpiable y repelente a
la suciedad, una red de fibras a nanoescala controla el estiramiento cuando el
dispositivo es doblado, etc..
Aquí les dejo el link del vídeo del Nokia Morph
http://www.youtube.com/watch?v=7k_tCxhmHPc
CELDAS SOLARES BIOLÓGICAS
Actualmente se realizan diversas investigaciones para desarrollar nuevas tecnologías que
puedan aplicarse al aumento de la calidad y eficiencia de las celdas solares, dado que la
energía solar es uno de los recursos renovables más prometedores debido a la gran
cantidad de energía solar que llega a la Tierra.
Una de estas nuevas tecnologías que se presume triplicaría la producción eléctrica de las
celdas solares actuales son las celdas solares biológicas que utilizan las diatomeas como
medio para capturar la luz y así impulsar la generación de electricidad.
Las diatomeas son algas unicelulares microscópicas, caracterizadas por tener una única
célula contenida en una estructura de dióxido de silicio ornamentada llamada frústula*1.
Estas son organismos fotosintetizadores que viven en agua dulce o marina constituyendo
parte del fitoplancton.
La investigación se lleva a cabo por científicos del Oregon State University (OSU) y del Portland State University (PSU) en los Estados Unidos. De acuerdo a estos científicos, las diatomeas podrían ayudar a triplicar la producción eléctrica de las celdas solares sensibilizadas con tinte experimentales.
Las celdas solares son recubiertas con una película delgada de diatomeas que atrapan la luz dentro de sus nanoporos, por lo cual los ingenieros afirman que más fotones incidentes son capturados para impulsar la generación de electricidad, de tal modo que aumentan enormemente su eficiencia."En nuestro sistema, los fotones rebotan en el interior de los poros formados por conchas de diatomeas", dijo el profesor de OSU Greg Rorrer, "haciendolas tres veces más eficientes".
Sensibilizadas por tinte las celdas solares funcionan absorbiendo fotones en una película delgada compuesta de moléculas de colorante unido a una capa de óxido de titanio sobre la superficie transparente de vidrio conductora, luego se quita el material orgánico, dejando únicamente los esqueletos de las diatomeas que forman una plantilla. Después se precipita titanio en nanopartículas de dióxido de titanio (con ayuda de un agente biológico), así se crea una fina capa que actúa de semiconductor. Cuando las moléculas de colorante absorben un fotón,
la excitación resultante inyecta electrones en el titanio, que los transporta hacia el electrodo negativo.
Las celdas solares con tinte son favorecidas con material de película delgada, ya que trabajan en condiciones de poca luz y se fabrican con materiales favorables al medio ambiente en comparación con celdas solares de silicio. Sin embargo, las celdas de silicio tienen más del doble de la eficiencia, tanto como 20% en comparación con menos del 10% para las celdas solares sensibilizadas por colorante.
Pero las diatomeas podría triplicar la eficiencia de las celdas solares sensibilizadas por tinte, que potencialmente podría ofrecer una eficiencia comparable a un menor costo, especialmente en condiciones de poca luz.
Los ingenieros de Oregon alimentan con dióxido de titanio a las diatomeas para que construyan sus conchas de material fotovoltaico en lugar de dióxido de silicio, del que normalmente construyen sus conchas.
"Hemos encontrado que las diatomeas aceptarán fácilmente dióxido de titanio en lugar de dióxido de silicio, si eso es todo lo que se pone a su alcance", dijo Rorrer.
La técnica todavía es experimental, y por lo tanto el método de fabricación de celdas solares con tinte es un poco costoso. Pero según los investigadores la mayor eficiencia podría justificar el coste adicional. Una razón es que debido a que los fotones rebotan dentro de los poros, tienen una probabilidad mucho mayor de dar energía a las moléculas de colorante, lo que ayuda a liberar más electrones.
Los ingenieros planean optimizar el material, que todavía no es suficientemente eficiente para su uso comercial.
*1 Frústula: Pared celular impregnada de silicio característica de las diatomeas, está formada por dos piezas o valvas que encajan una dentro de otra, la epiteca y la hipoteca.
Sobre la energía SOLAR
La energía solar es la energía que proporciona el sol a través de sus radiaciones y que se difunde,
directamente o de modo difuso, en la atmósfera.
El SOL es la estrella que, por el efecto gravitacional de su masa, domina el sistema planetario que
incluye a la Tierra. Mediante la radiación de su energía electromagnética, aporta directa o
indirectamente toda la energía que mantiene la vida en la Tierra, porque todo el alimento y el
combustible proceden en última instancia de las plantas que utilizan la energía de la luz del Sol.
Este contiene más del 99% de toda la materia del Sistema Solar. Ejerce una fuerte atracción
gravitatoria sobre los planetas y los hace girar a su alrededor.
El Sol se formó hace 4.500 millones de años y tiene combustible para 5.000 millones más.
Después, comenzará a hacerse más y más grande, hasta convertirse en una gigante roja.
Finalmente, se hundirá por su propio peso y se convertirá en una enana blanca, que puede tardar
un trillón de años en enfriarse.
Datos sobre el Sol
Tamaño: radio ecuatorial
695.000 km.
Periodo de rotación sobre el eje
de 25 a 36 días
Masa comparada con la Tierra
332.830
Temperatura media superficial
6000 º C
Gravedad superficial en la fotosfera
274 m/s2
La Energía solar es energía radiante producida en el Sol como resultado de reacciones nucleares
de fusión . Llega a la Tierra a través del espacio en cuantos de energía llamados fotones, que
interactúan con la atmósfera y la superficie terrestres. La intensidad de la radiación solar en el
borde exterior de la atmósfera, si se considera que la Tierra está a su distancia promedio del Sol,
se llama constante solar, y su valor medio es 1,37 × 106 erg/s/cm2, o unas 2 cal/min/cm2.
Sin embargo, esta cantidad no es constante, ya que parece ser que varía un 0,2% en un periodo de
30 años. La intensidad de energía real disponible en la superficie terrestre es menor que la
constante solar debido a la absorción y a la dispersión de la radiación que origina la interacción de
los fotones con la atmósfera. La intensidad de energía solar disponible en un punto determinado
de la Tierra depende, de forma complicada pero predecible, del día del año, de la hora y de la
latitud.
La energía solar se puede transformar en otra forma de energía útil para la actividad humana: en
calor, en energía eléctrica o en biomasa. Por ende, el término “energía solar” se utiliza, con
frecuencia, para describir la electricidad o el calor obtenidos a partir de ella.
Las técnicas para capturar directamente una parte de esta energía están disponibles y están
siendo mejoradas permanentemente. Se pueden distinguir tres tipos de energías:
Energía solar fotovoltaica: Se refiere a la electricidad producida por la transformación de una parte
de la radiación solar con una célula fotoeléctrica (es un componente electrónico que, expuesto a la
luz (fotones), genera una tensión). Varias celdas están conectadas entre sí en un módulo solar
fotovoltaico. Y, después, varios módulos se agrupan para formar un sistema solar para uso
individual o una planta de energía solar fotovoltaica, que suministra una red de distribución
eléctrica. El término “fotovoltaica” se refiere al fenómeno físico – el efecto fotovoltaico – o bien a
la tecnología asociada.
Energía solar térmica: Consiste en utilizar el calor de la radiación solar. Se presenta en diferentes
formas: centrales solares termodinámicas, agua caliente y calefacción, refrigeración solar, cocinas
y secadores solares. La energía solar termodinámica es una técnica que utiliza energía solar
térmica para generar electricidad.
Energía solar pasiva: El uso más antiguo de la energía solar consiste en beneficiarse del aporte
directo de la radiación solar y es la llamada energía solar pasiva. Para que un edificio se beneficie
con muy buena radiación solar, se debe tener en cuenta la energía solar en el diseño
arquitectónico: fachadas dobles, orientación hacia el sur y superficies vidriadas, entre otros. El
aislamiento térmico desempeña un papel importante para optimizar la proporción del aporte solar
pasivo en calefacción y en la iluminación de un edificio.