Fusión nuclear: por qué el “sol artificial” de China y la IA están cambiando el ritmo de esta carrera energética

La fusión nuclear es el proceso que mantiene encendidas a las estrellas: dos núcleos atómicos ligeros se unen para formar uno más pesado y, en ese “pegado”, liberan energía. La idea suena casi poética, pero es pura física. Parte de la masa “desaparece” y se convierte en energía, tal como describe la ecuación E=mc² atribuida a Einstein. A diferencia de la fisión nuclear (la tecnología de las centrales actuales, basada en partir núcleos pesados), la fusión busca hacer lo contrario: unir.

La promesa es tentadora para cualquier debate sobre transición energética: combustible muy abundante, emisiones directas prácticamente nulas en la generación y una densidad energética enorme. El Organismo Internacional de Energía Atómica (IAEA) lo resume con una comparación difícil de ignorar: por kilogramo de combustible, la fusión podría producir casi cuatro millones de veces más energía que el carbón o el petróleo. En términos cotidianos, es como pasar de calentar una casa con cerillas a hacerlo con un pequeño calentador que no se agota.

La receta más mencionada para una futura planta eléctrica es la mezcla de deuterio y tritio, dos isótopos del hidrógeno. El deuterio se puede obtener del agua; por eso aparecen analogías llamativas como la de que unos litros de agua de mar podrían equivaler, energéticamente, a enormes cantidades de gasolina. Es una forma de decirlo, no una invitación a llenar bidones de océano: el reto no es “tener combustible”, sino crear y mantener las condiciones extremas para que la reacción ocurra de manera controlada y útil. Continúa leyendo «Fusión nuclear: por qué el “sol artificial” de China y la IA están cambiando el ritmo de esta carrera energética»

La “inyección en frío” acerca la fabricación industrial de emisores perovskita con color ultra puro para pantallas Rec. 2020

El mercado de las pantallas vive una obsesión muy concreta: la experiencia visual inmersiva. No se trata solo de que un televisor tenga más resolución, sino de que los colores se vean con la misma intensidad y fidelidad con la que los percibe el ojo. Para medir eso, la industria usa referencias como DCI-P3 (muy habitual hoy en cine y dispositivos premium) y el estándar Rec. 2020, pensado para la nueva generación de contenidos y capaz de abarcar un rango de color notablemente mayor.

El problema es que ampliar la paleta no depende únicamente de “subir el brillo”. En la práctica, los materiales emisores deben producir colores muy “finos”, como si fueran notas musicales precisas y no acordes difusos. En términos técnicos, esa finura se expresa con el FWHM (ancho a media altura): cuanto más estrecho, más puro el color. Los emisores orgánicos suelen moverse alrededor de 50 nm de FWHM, mientras que muchos puntos cuánticos rondan 30 nm. Eso funciona muy bien para gran parte del mercado, pero se queda corto cuando el objetivo es cumplir con la exigencia cromática de Rec. 2020. Continúa leyendo «La “inyección en frío” acerca la fabricación industrial de emisores perovskita con color ultra puro para pantallas Rec. 2020»

El aromático de silicio que llevaba medio siglo “esperando” en la pizarra

En química, pocas ideas son tan influyentes como la aromaticidad. No es solo un concepto de libro: explica por qué ciertas moléculas son sorprendentemente estables y por qué se convierten en piezas clave para fabricar materiales, medicamentos o catalizadores. El ejemplo escolar por excelencia es el benceno, pero hay toda una familia de “anillos” con electrones compartidos que se comportan como si la molécula tuviera un cinturón de seguridad extra.

Durante décadas, muchos químicos se hicieron una pregunta casi de ciencia ficción: si el carbono puede formar anillos aromáticos tan robustos, ¿podría el silicio, su vecino en la tabla periódica, lograr algo parecido? La comparación no es un capricho. El silicio comparte “familia” con el carbono, y por eso aparece en múltiples estructuras químicas con cierto aire de parentesco. El problema es que, en la práctica, el silicio juega con reglas distintas: es más grande, más “metálico” en su comportamiento y menos insistente en retener sus electrones. Eso suele traducirse en estructuras menos disciplinadas: anillos que se doblan, enlaces que se reorganizan, moléculas que no se dejan “planchar” en una geometría estable.

Esa diferencia, que parece un matiz, fue la barrera que impidió durante casi cincuenta años sintetizar un anillo aromático formado solo por silicio y con cinco átomos en el aro. La noticia es que esa barrera acaba de caer: ya existe un anillo de silicio aromático de cinco miembros, el pentasilacyclopentadienide, confirmado experimentalmente y publicado en Science por un equipo de la Universidad del Sarre (Saarland University). Continúa leyendo «El aromático de silicio que llevaba medio siglo “esperando” en la pizarra»

Un “tic-tac” suspendido por sonido: los cristales de tiempo que puedes sostener en la mano

Cuando oímos la palabra “cristal” solemos pensar en algo quieto: una estructura ordenada, estable, casi inmóvil. Un cristal de tiempo le da la vuelta a esa intuición, porque su rasgo distintivo no está solo en cómo se ordena en el espacio, sino en cómo se organiza en el tiempo. En lugar de quedarse “posando” como una escultura, el sistema entra en una especie de tic-tac interno: un movimiento repetitivo que se mantiene de forma sostenida. La idea se propuso en teoría hace alrededor de una década y poco después empezaron a aparecer demostraciones experimentales en distintos sistemas, aunque las aplicaciones prácticas siguen siendo un terreno abierto.

Una forma útil de imaginarlo es la de un grupo de metrónomos. Si cada uno va por libre, el conjunto es un caos. Si surge un patrón estable y repetido, el sistema “se pone de acuerdo” en un ritmo. En los cristales de tiempo, ese ritmo no es un truco de animación: es una señal de que el sistema ha encontrado un ciclo estable bajo ciertas condiciones físicas, como si hubiera un “carril” temporal por el que se vuelve natural moverse. Continúa leyendo «Un “tic-tac” suspendido por sonido: los cristales de tiempo que puedes sostener en la mano»

Un nanoláser microscópico para llevar la luz dentro del microchip y recortar el gasto energético

Si piensas en un láser, quizá te venga a la cabeza un puntero o un equipo industrial. Lo interesante de lo que acaba de presentar un equipo de la Technical University of Denmark (DTU) es justo lo contrario: un nanoláser tan compacto que está pensado para convivir con miles de “hermanos” dentro de un solo microchip. La idea se cuenta en un trabajo revisado por pares publicado en Science Advances, con Jesper Mørk como uno de los autores, junto a investigadores como Meng Xiong y Yi Yu (DTU Electro).

La promesa es directa, aunque todavía depende de varios pasos: si la comunicación interna de los chips dejara de basarse principalmente en señales eléctricas y pasara a usar fotones (partículas de luz), los dispositivos podrían mover datos más deprisa y con menos pérdidas energéticas. En la nota de DTU difundida a través de EurekAlert! se llega a estimar que, en un escenario maduro, el consumo de energía de los ordenadores podría reducirse a la mitad gracias a este tipo de componentes. Conviene leerlo como una proyección razonada, no como un resultado ya garantizado en productos comerciales. Continúa leyendo «Un nanoláser microscópico para llevar la luz dentro del microchip y recortar el gasto energético»

MIT propone “computar con calor”: un componente pasivo que convierte el calor residual en señal útil

Cada vez que un chip trabaja, una parte de la energía se convierte en calor residual. Es el típico “desperdicio” que obliga a diseñar disipadores, ventilación y estrategias para que el dispositivo no se estrangule por temperatura. Un equipo del MIT plantea una idea curiosa: si el calor es inevitable, quizá pueda aprovecharse como si fuera una pista, un patrón que “cuenta” algo sobre lo que está pasando dentro del sistema.

La propuesta llega en forma de prueba de concepto publicada el 29 de enero en Physical Review Applied y divulgada por Live Science: unas microestructuras de silicio capaces de dirigir cómo se propaga el calor sobre la superficie de un chip, con la intención de usar esas distribuciones térmicas como parte de un proceso de computación analógica. La clave está en que no se trata de añadir transistores ni circuitería activa; son componentes pasivos que “hacen su trabajo” solo por su geometría, igual que una rampa bien diseñada guía una pelota sin motor ni batería. Continúa leyendo «MIT propone “computar con calor”: un componente pasivo que convierte el calor residual en señal útil»

Microplásticos fluorescentes: la “linterna” química que podría revelar su viaje dentro del cuerpo

Los microplásticos y nanoplásticos se han convertido en ese polvo fino que aparece sin que sepamos bien de dónde sale: no lo vemos llegar, pero termina en superficies, rincones y, según la evidencia acumulada, también dentro de organismos vivos. Se han detectado en océanos profundos, suelos agrícolas, fauna y muestras humanas, con hallazgos en tejidos como sangre e hígado e incluso en muestras cerebrales en distintos estudios. El ruido mediático alrededor del tema no siempre va acompañado de una comprensión igual de clara: sabemos que están, pero sigue siendo difícil explicar qué hacen exactamente una vez entran en el cuerpo.

En el laboratorio, varios trabajos han asociado la exposición a estas partículas con procesos como inflamación, daño en órganos o alteraciones del desarrollo. El matiz importante es que muchas de esas pruebas se apoyan en modelos experimentales y condiciones controladas. La gran pregunta práctica sigue abierta: cuando una partícula entra, ¿por dónde circula?, ¿en qué tejidos se queda?, ¿cambia químicamente con el tiempo?, ¿se fragmenta?, ¿se elimina? Para responder, hace falta algo más que detectar su presencia: hace falta seguir su trayectoria como si se tratara de un equipaje con localizador. Continúa leyendo «Microplásticos fluorescentes: la “linterna” química que podría revelar su viaje dentro del cuerpo»

DiffSyn: la IA generativa de MIT que propone “recetas” para sintetizar materiales complejos

En ciencia de materiales se ha avanzado mucho en imaginar estructuras con propiedades deseables, pero imaginar no equivale a fabricar. En los últimos años, distintos modelos de IA generativa han producido bibliotecas enormes de materiales “candidatos” con promesas tentadoras: alta estabilidad térmica, absorción selectiva de gases o comportamientos útiles para energía, catálisis o separación. El problema llega cuando toca pasar de la pantalla al laboratorio. Si el material es el “pastel” que quieres comer, la síntesis es el momento de encender el horno, elegir ingredientes, temperaturas y tiempos… y ahí es donde se atasca la historia.

La síntesis rara vez se parece a una receta fija de cocina. Pequeñas variaciones en temperatura, duración del proceso, proporciones de precursores o condiciones de reacción pueden cambiar por completo la morfología final y, con ella, el rendimiento. Ese espacio de posibilidades se vuelve tan grande que los investigadores terminan haciendo lo que haría cualquiera ante un mapa enorme sin GPS: usar experiencia, intuición y prueba y error. Continúa leyendo «DiffSyn: la IA generativa de MIT que propone “recetas” para sintetizar materiales complejos»

Piel inteligente inspirada en el pulpo: una lámina de hidrogel que cambia de forma y oculta datos con impresión 4D

Hay materiales que nacen para hacer una sola cosa y punto: una funda protege, una pegatina decora, un recubrimiento tapa una superficie. El equipo de la Universidad Estatal de Pensilvania (Penn State) propone una idea distinta: una piel inteligente blanda, hecha de hidrogel, capaz de modificar su aspecto, su textura e incluso su geometría cuando se le aplica un estímulo externo. La gracia es que no se trata solo de “cambiar de color” como una taza termosensible, sino de combinar varias funciones en una misma hoja: camuflaje adaptativo, encriptación de datos y cambio de forma controlado.

La inspiración viene de los cefalópodos, en especial los pulpos, que pueden alterar patrones y relieve de su piel en cuestión de segundos para confundirse con el entorno o comunicarse. Los pulpos lo logran con biología compleja; aquí, la apuesta es lograr un control parecido con diseño digital y fabricación avanzada. El trabajo, recogido por Interesting Engineering y publicado en Nature Communications, muestra un enfoque que intenta “programar” el material desde dentro para que responda de manera distinta en cada zona. Continúa leyendo «Piel inteligente inspirada en el pulpo: una lámina de hidrogel que cambia de forma y oculta datos con impresión 4D»

Siete nuevos materiales cerámicos nacen al quitar oxígeno: una lección de termodinámica aplicada

La investigación en materiales cerámicos avanzados suele asociarse a procesos complejos, largos y llenos de ensayo y error. Un equipo de científicos de la Penn State University ha demostrado que, en ocasiones, el camino más directo es también el más eficaz. Su trabajo ha permitido sintetizar siete nuevos óxidos cerámicos de alta entropía simplemente controlando algo tan aparentemente básico como la cantidad de oxígeno presente durante la fabricación. El estudio, publicado en la revista Nature Communications, abre nuevas posibilidades para crear materiales que hasta ahora se consideraban inestables o directamente inalcanzables. Continúa leyendo «Siete nuevos materiales cerámicos nacen al quitar oxígeno: una lección de termodinámica aplicada»