{"id":40544,"date":"2023-08-19T00:59:25","date_gmt":"2023-08-19T05:59:25","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=40544"},"modified":"2023-08-19T00:59:26","modified_gmt":"2023-08-19T05:59:26","slug":"esta-camara-captura-imagenes-en-una-billonesima-de-segundo-para-detectar-la-actividad-atomica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2023\/08\/19\/esta-camara-captura-imagenes-en-una-billonesima-de-segundo-para-detectar-la-actividad-atomica\/","title":{"rendered":"Esta c\u00e1mara captura im\u00e1genes en una billon\u00e9sima de segundo para detectar la actividad at\u00f3mica"},"content":{"rendered":"\n<p>Para tomar una fotograf\u00eda, las mejores c\u00e1maras digitales del mercado abren su obturador alrededor de una cuatromil\u00e9sima de segundo. Para tomar una instant\u00e1nea de la actividad at\u00f3mica, necesitar\u00edas un obturador que haga clic mucho m\u00e1s r\u00e1pido.<\/p>\n\n\n\n<p>Con eso en mente, los cient\u00edficos han desvelado una forma de lograr una velocidad de obturaci\u00f3n de tan solo una billon\u00e9sima de segundo, o 250 millones de veces m\u00e1s r\u00e1pida que la de esas c\u00e1maras digitales. Eso lo hace capaz de capturar algo muy importante en la ciencia de los materiales: el desorden din\u00e1mico.<\/p>\n\n\n\n<p>En pocas palabras, es cuando los grupos de \u00e1tomos se mueven y bailan en un material de maneras espec\u00edficas durante un per\u00edodo determinado, por ejemplo, provocados por una vibraci\u00f3n o un cambio de temperatura. No es un fen\u00f3meno que entendamos completamente todav\u00eda, pero es crucial para las propiedades y reacciones de los materiales.<\/p>\n\n\n\n<p>El nuevo sistema de velocidad de obturaci\u00f3n ultrarr\u00e1pida, presentado en marzo de este a\u00f1o, nos da una idea mucho m\u00e1s clara de lo que sucede con el desorden din\u00e1mico. Los investigadores se refieren a su invenci\u00f3n como funci\u00f3n de distribuci\u00f3n de par at\u00f3mico de obturador variable, o vsPDF para abreviar.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8220;Solo con esta nueva herramienta vsPDF podemos realmente ver este lado de los materiales&#8221;, dijo el cient\u00edfico de materiales Simon Billinge de la Universidad de Columbia en Nueva York.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8220;Con esta t\u00e9cnica, podremos observar un material y ver qu\u00e9 \u00e1tomos est\u00e1n en el baile y cu\u00e1les no&#8221;.<\/p>\n\n\n\n<p>Una velocidad de obturaci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pida captura una instant\u00e1nea m\u00e1s precisa del tiempo, lo que es \u00fatil para objetos que se mueven r\u00e1pidamente, como \u00e1tomos que se mueven r\u00e1pidamente. Use una velocidad de obturaci\u00f3n baja en una foto de un juego de deportes, por ejemplo, y terminar\u00e1 con jugadores borrosos en el cuadro.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/einsteresante.com\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/image-41.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-40552\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Ilustraci\u00f3n que muestra la estructura at\u00f3mica del GeTE a velocidades de obturaci\u00f3n m\u00e1s lentas (izquierda) y m\u00e1s r\u00e1pidas (derecha). Jill Hemman\/ORNL, Departamento de Energ\u00eda de EE. UU.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Para lograr su instant\u00e1nea asombrosamente r\u00e1pida, vsPDF utiliza neutrones para medir la posici\u00f3n de los \u00e1tomos, en lugar de las t\u00e9cnicas de fotograf\u00eda convencionales. Se puede rastrear la forma en que los neutrones golpean y pasan a trav\u00e9s de un material para medir los \u00e1tomos circundantes, con cambios en los niveles de energ\u00eda equivalentes a los ajustes de la velocidad del obturador.<\/p>\n\n\n\n<p>Esas variaciones en la velocidad de obturaci\u00f3n son significativas, as\u00ed como la velocidad de obturaci\u00f3n de una billon\u00e9sima de segundo: son vitales para distinguir el desorden din\u00e1mico del desorden est\u00e1tico relacionado pero diferente: el fondo normal movi\u00e9ndose en el lugar de los \u00e1tomos que no mejoran la funci\u00f3n de un material.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8220;Nos brinda una forma completamente nueva de desentra\u00f1ar las complejidades de lo que sucede en los materiales complejos, los efectos ocultos que pueden potenciar sus propiedades&#8221;, dijo Billinge.<\/p>\n\n\n\n<p>En este caso, los investigadores enfocaron su c\u00e1mara de neutrones en un material llamado telururo de germanio (GeTe), que debido a sus propiedades particulares se usa ampliamente para convertir el calor residual en electricidad o la electricidad en refrigeraci\u00f3n. La c\u00e1mara revel\u00f3 que el GeTe permaneci\u00f3 estructurado como un cristal, en promedio, a todas las temperaturas. Pero a temperaturas m\u00e1s altas mostr\u00f3 un desorden m\u00e1s din\u00e1mico, donde los \u00e1tomos intercambiaron movimiento en energ\u00eda t\u00e9rmica siguiendo un gradiente que coincide con la direcci\u00f3n de la polarizaci\u00f3n el\u00e9ctrica espont\u00e1nea del material. Una mejor comprensi\u00f3n de estas estructuras f\u00edsicas mejora nuestro conocimiento de c\u00f3mo funciona la termoel\u00e9ctrica, lo que nos permite desarrollar mejores materiales y equipos, como los instrumentos que alimentan a los rovers de Marte cuando la luz del sol no est\u00e1 disponible.<\/p>\n\n\n\n<p>A trav\u00e9s de modelos basados en observaciones capturadas por la nueva c\u00e1mara, se puede mejorar la comprensi\u00f3n cient\u00edfica de estos materiales y procesos. Sin embargo, todav\u00eda queda mucho trabajo por hacer para que vsPDF est\u00e9 listo para ser un m\u00e9todo de prueba ampliamente utilizado.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8220;Anticipamos que la t\u00e9cnica vsPDF descrita aqu\u00ed se convertir\u00e1 en una herramienta est\u00e1ndar para reconciliar estructuras locales y promedio en materiales energ\u00e9ticos&#8221;, explicaron los investigadores en su art\u00edculo.<\/p>\n\n\n\n<p>La investigaci\u00f3n fue publicada en <a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41563-023-01483-7\">Nature Materials<\/a>.<\/p>\n\n\n\n<p><em>Nota de la fuente: una versi\u00f3n anterior de este art\u00edculo se public\u00f3 en marzo de 2023.<\/em><\/p>\n\n\n\n<p>Fuente: <a href=\"https:\/\/www.sciencealert.com\/trillionth-of-a-second-camera-captures-chaos-in-action\" data-type=\"link\" data-id=\"https:\/\/www.sciencealert.com\/trillionth-of-a-second-camera-captures-chaos-in-action\">Science Alert<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Para tomar una fotograf\u00eda, las mejores c\u00e1maras digitales del mercado abren su obturador alrededor de una cuatromil\u00e9sima de segundo. 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