Bé basicament el video són un cojunt d'experiments realitzats a  l'Escuela Salesiana de Sarrià en Barcelona i es interesant perque els expliquen després des d'una perspectiva de coneixements de física de 2 de bachiller.

Com a consell recomane llevar el so de la música...

Carles Ortolà

Electromagnetismo y medicina

Los equipos basados en la transmisión y recepción de ondas electromagnéticas también han conquistado la medicina, empezando por los famosos equipos de rayos equis que permiten ver con facilidad y en poco tiempo huesos rotos a algunos otros problemas en el interior del cuerpo sin necesidad de rajarnos, o la progresión de éstos, los equipos de Tomografía Axial Computarizada.

También basados en ondas electromagnéticas se encuentran los nuevos equipos de resonancia magnética, ideales para el estudio y detección de alteraciones en los tejidos, como la existencia de un cáncer, y menos agresivos que los TAC o rayos equis al no funcionar mediante ondas ionizantes.

Otra de las aplicaciones de los campos electromagnéticos en medicina es la estimulación magnética transcraneal, técnica no invasiva utilizada para corregir o paliar los efectos de la depresión, ansiedad, déficit de atención, hiperactividad, estrés postraumático, migrañas, etc sin necesidad de medicamentos u otras sustancias químicas.

Los equipos emisores de radiación ultravioleta, junto con los equipos emisores de infrarrojos, son ampliamente utilizados en medicina para esterilización, al ser capaces de eliminar toda clase de bacterias y virus sin dejar residuo alguno.

 Se podría decir que el electromagnetismo ha contribuido en gran medida a crear el mundo que disfrutamos en la actualidad, estando en la actualidad rodeados de campos electromagnéticos cada vez en mayor número.

¿Por qué se mueve la aguja de una brújula?

Imaginemos que estamos en un coche, conduciendo a velocidad constante por una carretera recta, y lanzamos una moneda al aire. Para nosotros, la moneda habrá descrito un movimiento rectilíneo hacia arriba, cada vez con menor velocidad, se habrá detenido en el punto más alto y habrá caído de nuevo en nuestra mano. La explicación física del fenómeno será que le habremos dado un empuje vertical durante un lapso de tiempo muy breve que le habrá dado una velocidad inicial hacia arriba determinada. La fuerza de la gravedad habrá frenado su ascenso y la habrá hecho caer de nuevo, cada vez más deprisa, hacia nuestra mano. Si la moneda la observa un peatón que ve pasar el coche, entonces al movimiento de la moneda se tiene que sumar el movimiento del coche. La trayectoria observada ya no es rectilínea sino parabólica. El resultado depende de quién observa la moneda, pero la explicación física del fenómeno es exactamente la misma sea cual sea su movimiento relativo. Éste es, en definitiva, el principio de relatividad de Galileo. Una vez sabemos el resultado de un experimento para un observador concreto, si queremos averiguar el resultado para otro observador basta aplicar unas cuantas operaciones matemáticas que dependen de su velocidad y de su posición. De hecho, cambiar de observador, aunque estén en movimiento, no es más que cambiar la "perspectiva" desde la que se observa el experimento, pero –según estaban convencidos tanto Einstein como Galileo- la explicación física del mismo debería ser la misma.

Sin embargo, las explicaciones que Maxwell dio para los fenómenos electromagnéticos no parecían cumplir este principio. Si movemos un imán cerca de un circuito cerrado con una bombillita, en reposo, la bombilla se enciende. La explicación física que dio Maxwell es que el imán en movimiento crea un campo eléctrico que mueve los electrones del circuito. Si el imán está en reposo entonces no crea ningún campo eléctrico, pero al mover el circuito cerca de él los electrones se mueven y encienden la bombilla. La explicación en este caso es la aparición de una fuerza electromotriz inducida en el circuito. En este caso los resultados observados son los mismos, pero las explicaciones físicas del fenómeno son distintas según la "perspectiva" del observador, lo que no cumple el principio de relatividad de Galileo.

Las leyes de Maxwell tenían otro punto controvertido. Según las ecuaciones, la velocidad de las ondas electromagnéticas, como la luz, era una constante. Esto no es nada nuevo para las ondas: siempre tienen una velocidad constante respecto al medio en que se propagan, independientemente de la velocidad de quien las emite. Cuando un avión emite ondas sonoras, el sonido viaja por el aire a una velocidad constante de 340 m/s, por muy deprisa que vaya el avión. Pero en el caso de la luz había una diferencia: el medio era el vacío. Esto llevó a cuestionar que quizá la luz se propagaba por un medio muy especial, un "medio lumínico" que llenaba todo el espacio entre las estrellas y nosotros, y que no ofrecía resistencia al movimiento de los astros: el éter. En ese caso la velocidad de la luz sería constante respecto al éter, pero no respecto a la Tierra, que sí tendría un movimiento en ese hipotético medio. No sería lo mismo enviar un rayo de luz en la dirección del movimiento de la Tierra que hacerlo en dirección contraria. Sería como medir la velocidad del sonido emitido por un avión desde el propio avión, en dirección hacia adelante o hacia atrás. El resultado sería diferente. Sin embargo, todos los intentos de detectar el movimiento de la Tierra respecto al hipotético éter midiendo la velocidad de la luz en direcciones diferentes fueron infructuosos.

Einstein se enfrentó a estas cuestiones en su trabajo publicado en septiembre de 1905, titulado "Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento". ¿Cuáles son las ecuaciones que relacionan los resultados medidos por observadores en movimiento en el caso de los fenómenos electrodinámicos, con el fin de que cumplan el principio de relatividad de Galileo?, ¿qué ocurre si se aplican estas ecuaciones también a la mecánica? Albert se apoyó en dos postulados. Por un lado, consideró que el principio de relatividad de Galileo tenía que ser válido, es decir, que tanto las leyes de la mecánica como las del electromagnetismo son las mismas para todos los sistemas de referencia inerciales, es decir, para todos los observadores en reposo o con movimiento uniforme y rectilíneo. Por otro lado, consideró que la velocidad de la luz es constante, independientemente del movimiento del emisor... ¡y del observador! Con estas dos premisas era innecesario introducir el éter, pero implicaba cambiar radicalmente la cinemática, los conceptos de espacio y tiempo.

Einstein cayó en la cuenta de que medir el tiempo, es decir, anotar la simultaneidad entre un suceso y una determinada posición de las agujas del reloj, requiere que el reloj esté en el mismo lugar donde ocurre el suceso. Si se desea anotar el tiempo en que han tenido lugar sucesos diferentes que ocurren en lugares distintos es necesario medir el tiempo con un reloj en cada lugar, sincronizar los relojes enviando señales de luz teniendo en cuenta la distancia a la que se encuentran, y poner en común las diferentes medidas. El hecho de que la velocidad de la luz sea constante independientemente de la velocidad del observador tiene un efecto en la definición de simultaneidad: si los relojes tienen movimientos relativos ¡la simultaneidad pasa a depender de la velocidad del observador! Si aplicamos la simultaneidad para medir la longitud de una vara en movimiento, anotando la posición del principio y del final en un instante de tiempo según dos relojes sincronizados en los extremos de la vara, el resultado es que ¡la longitud de la vara también depende de la velocidad respecto al observador!

El siguiente paso del artículo de Einstein fue determinar las ecuaciones matemáticas que transforman las coordenadas espaciales y temporales entre sistemas de referencia en movimiento, a partir del nuevo concepto de simultaneidad. Así llegó a las ecuaciones de transformación relativistas. Se trata de unas ecuaciones similares a las clásicas, pero en las que siempre aparece un término v/c. Si las velocidades v son pequeñas en comparación con la velocidad de la luz (la letra c), el cociente es prácticamente cero, el término desaparece y queda la ecuación clásica.

Revolucionar la cinemática clásica requería unas cuantas líneas de explicación, por lo que Einstein introdujo en su artículo un controvertido apartado en el que apuntaba algunas implicaciones físicas de estas ecuaciones, es decir: que la velocidad de la luz es una velocidad límite; que la suma de dos velocidades siempre dará una velocidad menor que la de la luz; que las longitudes de los objetos se contraen en el sentido del movimiento; y que los relojes se retrasan cuando están en movimiento.

Una vez deducidas las leyes de la cinemática a partir de sus dos postulados (el principio de relatividad y la constancia de la velocidad de la luz), el trabajo se centró en su aplicación a la electrodinámica. Con las nuevas ecuaciones de transformación, por fin la descripción física del problema del imán y del circuito en movimiento relativo sí que era la misma. El campo magnético y el campo eléctrico pasaban a ser dos "perspectivas" del mismo fenómeno físico, y el observador percibía uno u otro (o ambos) según fuese su movimiento. Aplicar las ecuaciones de transformación a los fenómenos electromagnéticos le llevó a la descripción del efecto Doppler para las ondas electromagnéticas, al cálculo de la presión que hace la luz sobre las superficies en las que se refleja, a la invariancia de la carga del electrón, y a las leyes precisas que describen el movimiento de los electrones... y a la orientación de la aguja de una brújula.

Una nueva técnica permitirá volver invisibles al ojo humano determinados objetos

Un grupo de investigadores de los Departamentos de Física Aplicada y de Electromagnetismo y Física de la Materia de la Universidad de Granada , dirigidos por los doctores Jorge Andrés Portí, Alfonso Salinas y Juan Antonio Morente, han dado un paso adelante en relación a uno de los grandes sueños y retos de la humanidad, tantas veces tratado por escritores y cineastas de ficción: la invisibilidad. Los científicos de la UGR han logrado, a través de una técnica numérica conocida como método de Modelado por Líneas de Transmisión (TLM), ocultar un objeto o hacerlo invisible en una determinada franja de frecuencias, dentro de un simulador electromagnético. Estos estudios constituyen el germen para lograr la invisibilidad ante radares o incluso ante el ojo humano.

Este importante trabajo científico ha sido realizado en colaboración con investigadores del Instituto Tecnológico de Massachussets, y se ha publicado recientemente en dos artículos de la revista 'Optics Express', la revista de mayor índice de impacto en el grupo Optics del Journal Citation Reports. Esta investigación forma parte de la tesis doctoral realizada por Cedric Blanchard, otro investigador de la UGR que actualmente está completando su formación en Estados Unidos.

Como explican los científicos de la Universidad de Granada, el creciente interés por la invisibilidad electromagnética se ha visto impulsado en los últimos tiempos, en parte, por la existencia de poderosos recursos informáticos que permiten realizar estudios numéricos específicos de tal fenómeno, evitando el uso de software comercial poco adaptado a nuevas investigaciones.

Una nueva técnica

Esta investigación, en la que se ha desarrollado un nuevo nudo TLM condensado para modelar meta-materiales, ha logrado hacer invisibles objetos en condiciones no fácilmente alcanzables cuando se utiliza un software comercial.

Los investigadores han propuesto una simulación TLM de estructuras ocultantes, compuesta de capas isótropas alternas, imitando un armazón anisótropo. Para ello, previamente habían implementado una nueva técnica para simular meta-materiales con el método TLM.

"Esta nueva perspectiva -afirman los autores del trabajo- deja el habitual procedimiento TLM prácticamente intacto; en concreto, la matriz de reparto es exactamente la misma utilizada en medios clásicos, lo que proporciona mucha flexibilidad a la hora de programar". De este modo, esta investigación ha demostrado que es posible mejorar la eficacia de ocultamiento si se eligen juiciosamente los parámetros electromagnéticos del armazón.

La inducción electromagnética en las tarjetas de credito:

La tarjeta  de debito

    El numero, fecha de caducidad y nombre del titular de una tarjeta de crédito o debito están codificado en un patrón magnetizado en la banda (está hecha de material ferro magnético) en el reverso de la tarjeta. Cuando se hace pasar la tarjeta a través del lector de tarjeta, la banda en movimiento baña los circuitos del lector con un campo magnético variable que induce corrientes en los circuitos. Estas corrientes transmiten la información de la banda al banco del titular de la tarjeta.

 ¿Qué pasa si no se pasa la tarjeta por la ranura del lector, sino que se deja estable sin movimiento?

Esta al no estar en movimiento si no estática no formara un campo magnético variable, para ello tiene que estar en movimiento para que la banda magnetizada pueda inducir una fem, y por lo tanto el lector de la tarjeta no la podrá leer.

Bibliografia: http://lafsicaestadentrodeti.blogspot.com.es/2010/09/aplicaciones-de-induccion.html

La importancia del campo magnético en el campo de la zoología

Las aves migratorias detectan la dirección del campo magnético de la Tierra mediante indicios luminosos a través de un mecanismo que va de los ojos al cerebro en vez de mediante uno que, sin tener en cuenta la luz, traslada información del pico al cerebro, según un estudio de la Universidad de Oldenburg en Alemania que se publica en la revista "Nature".

Una teoría mantiene que el magnetismo se detecta gracias a elementos magnéticos que existen en el pico y que están conectados con el nervio trigémino y otro planteamiento apunta a que existe esta detección supone una conexión a través de los ojos a un mecanismo complejo de detección de la luz.

Los investigadores del trabajo actual, dirigidos por Henrik Mouritsen, muestran que los petirrojos europeos con lesiones del "cluster N", una región cerebral especializada que procesa la luz, son incapaces de orientarse utilizando el campo magnético de la Tierra. Sin embargo, las lesiones en el nervio trigémino no afectan a esta conducta.

Los resultados apoyan la teoría de que los pigmentos sensibles a la luz en el ojo de los animales pueden "ver" el campo magnético de la Tierra y que esta información después es transmitida al cluster N del cerebro para su procesamiento.

Bibliografía: http://www.ecuadorciencia.org/noticias.asp?id=8173&fc=20091030

Nanotecnología y la electricidad: la partícula "Dios"

Científicos acaban de demostrar que el grafeno es capaz de convertir un fotón absorbido (como ya sabéis se trata de una partícula de energía en estado puro, que no tiene masa) en múltiples electrones que pueden conducir corriente eléctrica. Este prometedor descubrimiento convierte el grafeno en una importante alternativa para la tecnología de energía solar, actualmente basada en semiconductores convencionales como el silicio que, como la mayoría de los materiales, convierte un fotón en un solo electrón. Esta característica convierte al grafeno en el ladrillo ideal para la construcción de cualquier dispositivo que quiera convertir la luz en electricidad. En particular, permite la producción de potenciales células solares y detectores de luz que absorban la energía del sol con pérdidas muchos menores.

   El experimento ha consistido en mandar un número conocido de fotones a diferentes energías sobre una capa fina de grafeno. “Hemos visto que los fotones de alta energía –por ejemplo, los de color violeta– inducen un mayor número de electrones excitados que los fotones de baja energía –por ejemplo, los infrarrojos–”, aclara un investigador.
Si bien ya se sabía que el grafeno era capaz de absorber un espectro muy grande de colores de la luz, es la primera vez que se demuestra que, una vez el material ha absorbido esta luz, la eficiencia de conversión de energía es muy alta. El próximo reto consiste en encontrar formas para extraer la corriente eléctrica y mejorar la absorción del grafeno; entonces seremos capaces de diseñar dispositivos de grafeno que den paso a células solares más eficientes. No en vano todo parece indicar que en las próximas décadas se va a vivir un cambio de paradigma con el grafeno similar al que ocurrió con el plástico el siglo pasado: móviles que se pliegan, papel electrónico, ventanas que son a la vez placas solares trasparentes, ollas y sartenes que avisan si hay alguna bacteria en los alimentos y otros ingenios se podrán desarrollar en un futuro no muy lejano con grafeno, uno de los materiales más finos, flexibles, fuertes y con mayor conductividad creados hasta ahora.

*Cabe definir el grafeno como una estructura laminar plana, de un átomo de grosor, compuesta por átomos de carbono densamente empaquetados en una red cristalina en forma de panal de abeja mediante enlaces covalentes que se formarían a partir de la superposición de los híbridos sp² de los carbonos enlazados (que no son otra cosa que la justificación de su geometría). Dicha partícula la encontramos en las mismas minas de lápices, en nuestro propio organismo, en el origen del universo, etc.

Os dejo un vídeo de hace dos años cuando se estaba empezando a averiguar dicha partícula  donde hablan investigadores relacionados con dicha partícula de una forma breve y clara. Además os recomiendo que miréis todo lo relacionado con dicha partícula y las aplicaciones que ya se encuentran en desarrollo actualmente que son realmente increíbles.

http://www.youtube.com/watch?v=yc8qYXG5Snk

(el buscador no encuentra el video por lo que os dejo el link)