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Los físicos han identificado un metal que conduce electricidad pero no calor

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Los físicos han identificado un metal que conduce electricidad pero no calor 1


Los investigadores han identificado un metal que conduce electricidad sin conducir calor, una propiedad increíblemente útil que desafía nuestra comprensión actual de cómo funcionan los conductores.

El metal, encontrado en 2017, contradice algo llamado Ley Wiedemann-Franz, que básicamente establece que los buenos conductores de electricidad también serán proporcionalmente buenos conductores de calor, por lo que cosas como motores y electrodomésticos se calientan tanto cuando los usas regularmente.

Pero un equipo en los EE. UU. Demostró que este no es el caso de los metálicos dióxido de vanadio (VO2) – un material que ya es conocido por su extraña capacidad de cambiar de un aislante transparente a un metal conductor a la temperatura de 67 grados centígrados (152 grados Fahrenheit).

"Este fue un hallazgo totalmente inesperado" dijo el investigador principal Junqiao Wu de la División de Ciencias de Materiales de Berkeley Lab en enero de 2017.

"Muestra un desglose drástico de una ley de libros de texto que se sabe que es sólida para los conductores convencionales. Este descubrimiento es de fundamental importancia para comprender el comportamiento electrónico básico de los nuevos conductores".

Esta propiedad inesperada no solo cambia lo que sabemos sobre los conductores, sino que también podría ser increíblemente útil: el metal podría algún día usarse para convertir el calor desperdiciado de motores y electrodomésticos en electricidad, o incluso crear mejores revestimientos de ventanas que mantengan los edificios frescos.

Los investigadores ya sabían de un puñado de otros materiales que conducen la electricidad mejor que el calor, pero solo muestran esas propiedades a temperaturas de cientos de grados bajo cero, lo que las hace muy poco prácticas para cualquier aplicación del mundo real.

El dióxido de vanadio, por otro lado, generalmente es solo un conductor a temperaturas cálidas muy por encima de la temperatura ambiente, lo que significa que tiene la capacidad de ser mucho más práctico.

Para descubrir esta extraña propiedad, el equipo observó la forma en que los electrones se mueven dentro de la red cristalina de dióxido de vanadio, así como la cantidad de calor que se genera.

Sorprendentemente, descubrieron que la conductividad térmica que se podía atribuir a los electrones en el material era 10 veces menor que la cantidad prevista por la Ley Wiedemann-Franz.

La razón de esto parece ser la forma sincronizada en que los electrones se mueven a través del material.

"Los electrones se movían al unísono entre sí, como un fluido, en lugar de como partículas individuales como en los metales normales". dijo Wu.

"Para los electrones, el calor es un movimiento aleatorio. Los metales normales transportan el calor de manera eficiente porque hay tantas configuraciones microscópicas posibles diferentes que los electrones individuales pueden saltar".

"Por el contrario, el movimiento coordinado, similar a una banda de marcha de los electrones en el dióxido de vanadio es perjudicial para la transferencia de calor, ya que hay menos configuraciones disponibles para que los electrones salten aleatoriamente", agregó.

Curiosamente, cuando los investigadores mezclaron el dióxido de vanadio con otros materiales, pudieron 'ajustar' la cantidad de electricidad y calor que podría conducir, lo que podría ser increíblemente útil para futuras aplicaciones.

Por ejemplo, cuando los investigadores agregaron el tungsteno metálico al dióxido de vanadio, bajaron la temperatura a la que el material se volvió metálico y también lo convirtieron en un mejor conductor de calor.

Eso significa que el dióxido de vanadio podría ayudar a disipar el calor de un sistema, al conducir calor solo cuando alcanza una cierta temperatura. Antes de eso sería un aislante.

El dióxido de vanadio también tiene la capacidad única de ser transparente a alrededor de 30 grados Celsius (86 grados Fahrenheit), pero luego refleja la luz infrarroja por encima de 60 grados Celsius (140 grados Fahrenheit) mientras permaneciendo transparente a la luz visible.

Eso significa que incluso podría usarse como un revestimiento para ventanas que reduce la temperatura sin la necesidad de aire acondicionado.

"Este material podría usarse para ayudar a estabilizar la temperatura" dijo uno de los investigadores, Fan Yang.

"Al ajustar su conductividad térmica, el material puede disipar el calor de manera eficiente y automática en el caluroso verano porque tendrá una alta conductividad térmica, pero evitará la pérdida de calor en el frío invierno debido a su baja conductividad térmica a temperaturas más bajas".

Se necesita mucha más investigación sobre este material desconcertante antes de que se comercialice aún más, pero es bastante emocionante que ahora sepamos que estas propiedades extrañas existen en un material a temperatura ambiente.

La investigación fue publicado en Ciencia en 2017

Una versión de este artículo se publicó por primera vez en enero de 2017.

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"Star Wars: The Rise of Skywalker" podría desencadenar ataques. Esto es lo que debe saber antes de irse.

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"Star Wars: The Rise of Skywalker" podría desencadenar ataques. Esto es lo que debe saber antes de irse. 8



pantalla de cine

pantalla de cine (DepositPhotos /)

Las luces intermitentes y las imágenes que presenciará si aparece para ver la nueva película de Star Wars pueden causar problemas a los fanáticos con epilepsia.

La epilepsia es un trastorno neurológico donde la actividad cerebral se vuelve anormal debido a un cambio repentino en patrones electricos, causando convulsiones, períodos de comportamiento inusual o pérdida de conocimiento. Cualquiera puede desarrollar epilepsia en cualquier momento de su vida, y más de tres millones de estadounidenses lo tienen, según los CDC.

Alrededor del tres por ciento de las personas con epilepsia, la mayoría de los cuales son niños o adolescentes, tienen "epilepsia fotosensible", que puede ser provocada por ciertos patrones visuales o luces intermitentes. Esta no es la primera vez que una película ha causado un riesgo potencial para este grupo de epilépticos. El año pasado, los cines se encargaron de advertir a las personas sobre los riesgos de las crisis en Disney Increíbles 2 después los fanáticos abrieron en las redes sociales sobre sus preocupaciones. En 1997, luces estroboscópicas de un episodio de Pokémon condujo a más de 600 casos de convulsiones, vómitos e irritación ocular en Japón.

Disney se adelantó a este problema esta vez, enviando una carta a los cines de todo el mundo sobre las luces intermitentes y recomendar que mantengan informados a sus clientes.

"Por precaución, le recomendamos que proporcione en la taquilla de su local y en línea, y en otros lugares apropiados donde sus clientes lo verán, un aviso que contiene la siguiente información: Star Wars: The Rise of Skywalker contiene varias secuencias con imágenes y luces intermitentes sostenidas que pueden afectar a aquellos que son susceptibles a la epilepsia fotosensible o tienen otras fotosensibilidades ", declaró la carta de Disney, según informó el Hollywood Reporter.

Puede ser difícil saber cuándo se acerca una escena de luz particularmente intensa (o si es el tipo de efecto visual que podría causarle daño) sin estropear los mejores momentos de la película. Entonces, si te mueres por ver la nueva película pero te preocupa desencadenar una convulsión, el sistema de amigos es clave. los Fundación para la epilepsia sugiere pedirle a un amigo que vea la película primero. Si esa no es una opción, asegúrese de traer un amigo o dos que sepan qué hacer si necesita ayuda.

Si resulta que eres testigo de una convulsión de un amigo o compañero de cine, el mejor curso de acción es permanecer con ellos y mantener la calma. Aléjese de objetos afilados y lugares potencialmente peligrosos, y si la persona ha perdido el conocimiento, colóquelos de lado para minimizar el riesgo de asfixia e intente que estén lo más cómodos posible. Si no está seguro de cuál es el historial médico de la persona, revise sus muñecas en busca de pulseras de alerta médica, que pueden tener instrucciones específicas sobre la mejor manera de ayudarla.

Nunca debe colocar ningún objeto, comida o bebida en la boca de una persona que agarra, y debe no intenta frenarlos físicamente. Si se mueven, trate de guiarlos suavemente hacia un lugar seguro para sentarse. Si continúan levantándose, solo trate de llevarlos a un espacio cerrado donde puedan deambular sin riesgo de lesiones (y quédese cerca de ellos para ayudarlos a mantenerse fuera de peligro). Si están en el suelo, guíelos de costado con la boca hacia el suelo y acolchone su cabeza.

Es importante cronometrar la incautación tan pronto como se dé cuenta de que está sucediendo, ya que siempre debe llamar al 911 si una persona está incautando durante más de cinco minutos. La única razón para marcar el 911 de inmediato es si sabe con certeza que la persona nunca ha tenido una convulsión antes, se ha lesionado antes o durante la convulsión, tiene dificultad para respirar o está embarazada o enferma. También debe buscar atención médica si la persona no vuelve a su estado habitual una vez que finaliza la convulsión, incluso si es breve. Pero para la mayoría de las personas con epilepsia, una convulsión será un evento breve que no requiere tratamiento adicional, especialmente si un buen amigo o un espectador servicial les ayuda a evitar lesiones hasta que se sientan como ellos mismos nuevamente.



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¿Cuántas lesiones en la cabeza y el cuello causa el uso del teléfono celular?

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¿Cuántas lesiones en la cabeza y el cuello causa el uso del teléfono celular? 9


Algunos han calificado los mensajes de texto como "la nueva conducción en estado de ebriedad", y por una buena razón. Una nueva investigación sugiere que enviar mensajes de texto al caminar también puede ser peligroso, ya que resume todas las lesiones en la cabeza y el cuello que ocurrieron debido al uso del teléfono celular durante un período de 20 años.

hombre cruzando cebra mientras envía mensajes de textoCompartir en Pinterest
Las distracciones de texto pueden provocar accidentes.

Según el Departamento de Transporte de los Estados Unidos, conducir distraído condujo a 3,166 muertes en 2017.

De estas muertes, 599 afectaron a peatones, ciclistas y otros que no estaban al volante de un automóvil en el momento del accidente.

Aunque conducir distraído incluye más que solo mensajes de texto, "marcar o enviar mensajes de texto en (a) teléfono celular o cualquier dispositivo inalámbrico de correo electrónico" fue responsable de 401 accidentes fatales en 2017.

Sin embargo, enviar mensajes de texto mientras se conduce no es la única forma en que el uso del teléfono celular puede distraer y ser potencialmente peligroso.

Enviar mensajes de texto mientras camina también puede provocar accidentes, y con el 96% de las personas en los EE. UU. Que poseen un teléfono inteligente, los investigadores se propusieron preguntar qué porcentaje de lesiones en la cabeza y el cuello son atribuibles al uso de teléfonos celulares.

Roman Povolotskiy, del Departamento de Otorrinolaringología de Cirugía de Cabeza y Cuello de la Escuela de Medicina Rutgers de Nueva Jersey en Newark, es el primer autor de un nuevo artículo que investiga esto.

Sus resultados aparecen en la revista. JAMA Otorrinolaringología-Cirugía de cabeza y cuello.

76,000 personas en riesgo de sufrir lesiones en los teléfonos celulares

Povolotskiy y sus colegas analizaron los datos de 20 años, examinando los registros de visitas al departamento de emergencias debido a lesiones en la cabeza y el cuello.

Específicamente, analizaron las visitas al departamento de emergencias entre enero de 1998 y diciembre de 2017 para examinar "la incidencia, los tipos y los mecanismos de las lesiones de cabeza y cuello asociadas con el uso de teléfonos celulares".

El estudio fue transversal retrospectivo, y los investigadores utilizaron bases de datos nacionales.

Durante el período de estudio, encontraron que 2,501 personas de 13 a 29 años se presentaron en el departamento de emergencias con lesiones en la cabeza y el cuello relacionadas con el uso del teléfono celular. Con base en estos datos, los investigadores estimaron un total nacional de 76,043 personas con lesiones similares.

Un tercio de las lesiones ocurrieron en el área de la cabeza y el cuello, y otro tercio fueron lesiones faciales, incluidos los ojos, el área de los párpados y la nariz. Más del 12% de las lesiones fueron en el cuello.

"El diagnóstico de lesión más común", escriben los autores del estudio, "incluyó laceración (26.3% del total estimado), contusión / abrasión (24.5%) y lesión de órganos internos (18.4%)".

Las personas de 13 a 29 años tenían mayor riesgo de sufrir estas lesiones.

"Las lesiones relacionadas con la cabeza y el cuello relacionadas con los teléfonos celulares han aumentado considerablemente en los últimos 20 años, con muchos casos como resultado de la distracción", explican los autores del estudio.

"Aunque la disposición de la mayoría de los casos es simple, algunas lesiones conllevan un riesgo de complicaciones a largo plazo", agregan.

Los investigadores esperan que sus hallazgos contribuyan a las estrategias de salud pública para la prevención del uso de teléfonos celulares, particularmente entre los jóvenes. Povolotskiy y sus colegas dicen:

"Muchas de estas lesiones ocurrieron entre las personas de 13 a 29 años y se asociaron con actividades comunes, como enviar mensajes de texto al caminar. Estos hallazgos sugieren la necesidad de educar al paciente sobre la prevención de lesiones y los peligros de la actividad al usar estos dispositivos ".

Según el conocimiento de los autores del estudio, este fue el primer estudio en examinar el papel de los teléfonos celulares y las distracciones relacionadas con los teléfonos celulares en las lesiones de cabeza y cuello.

Sin embargo, reconocen algunas limitaciones a su estudio. Por ejemplo, la base de datos que usaron no tenía ninguna información sobre otras afecciones, tratamientos o resultados coexistentes.

Además, la base de datos no incluía información sobre visitas a otros entornos de atención médica, como los entornos de atención urgente.

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