miércoles, 20 de mayo de 2009

¿Cómo funciona el pájaro bebedor?

El pájaro bebedor es una especie de juguete, curiosidad u objeto decorativo consistente en la figura de un pájaro colocada junto a un vaso o recipiente con agua.

En un momento dado el pájaro se inclina e introduce su pico en el agua y luego vuelve a recuperar la vertical. Más tarde volverá a repetir la accción, y lo seguirá haciendo indefinidamente siempre que no le falte provisión de agua.

Pero… ¿cómo lo hace? No tiene pilas, ni se le da cuerda… ¿magia? ¿realmente se inclina a beber solamente cuando tiene sed?

En absoluto. El pájaro bebedor es un ejemplo de las propiedades de la termodinámica, es una máquina que convierte energía térmica en energía mecánica.

Veamos como funciona.

En esencia son dos bulbos de vidrio unidos por un tubo también de vidrio. En su interior hay un líquido volátil como el éter etílico, que llena algo más de la mitad del bulbo inferior. El bulbo superior, unido directamente al tubo, tiene una pequeña protuberancia simulando el pico, y tanto ésta como el resto del bulbo están recubiertos de un fieltro que da forma a la cabeza y al pico. El tubo de vidrio llega hasta casi el fondo del bulbo inferior. En el centro del tubo hay una barrita metálica cuyos extremos se apoyan en el armazón de la base, de tal manera que el conjunto pueda oscilar con facilidad.

Una vez colocado al lado de una vaso con agua, a la distancia justa para que el pico se introduzca en el agua cuando adopte la horizontal, se moja el fieltro de su cabeza con agua y sólo queda esperar.

Parte del agua que humedece el fieltro se evapora —siempre que el aire no se encuentre saturado de humedad— en un proceso adiabático que hace que disminuya la temperatura del aire que ocupa la cabeza. Aunque la variación de temperatura es pequeña, debido a que la presión es directamente proporcional a la temperatura y a que el líquido está próximo a su temperatura de ebullición, se establece una gran diferencia de presión entre la cabeza y la base.

La mayor presión existente entonces en el bulbo inferior obliga al líquido a subir por el tubo. Cuando parte del líquido alcanza la cabeza, el mecanismo se desestabiliza al cambiar su centro de gravedad y gira hasta ponerse horizontal. En esa posición la cabeza se humedece de nuevo y al quedar el extremo inferior del tubo al descubierto se igualan las presiones y el líquido desciende al bulbo inferior. El pájaro bebedor recupera la posición vertical.

De nuevo se evapora algo de agua y el proceso se repite.

Dibujo de la patente original del drinking bird, ‘pájaro bebedor’. M. V. Sullivan, U.S. Patent 2.402.463 (1946)

jueves, 14 de mayo de 2009

Mi ojo es un robot


La artista Tanya Vlach Perdió un ojo en un accidente de coche. En su lugar llevará una cámara con la que grabará un diario.



En agosto de 2005, la artista americana Tanya Vlach se accidentó con su coche en el desierto de Nevada. Milagrosamente, salvó su vida, pero perdió el ojo izquierdo. Desde entonces se propuso llevar en su lugar una cámara de vídeo. Y lo conseguirá pronto, con la ayuda de Frank Oliver, líder de una empresa texana especializada en la investigación de robots que trabaja para el Pentágono. Antes de dar con él, Tanya tiró de Internet para hallar el diseño idóneo de su ojo: contó su caso y propuso diseñarlo en código abierto, para crear una obra colectiva, como en su día se hizo con el sistema operativo GNU/Linux. Aquello le sirvió, ante todo, para aceptar su historia: «Pedir ayuda en la Red fue importante para aceptar mi situación. La única forma de superar una lesión como ésta es revivir tu historia imaginando un final distinto. Y esto intento hacer con mi proyecto. Quiero grabar a la gente que conozco y registrar los momentos que me gustaría recordar. No quiero ser una ‘discapacitada’». Otros expertos intentan llevar al cerebro de los ciegos la señal electroquímica que les devuelva la vista: unos trabajan en el ojo y otros, en el cerebro, hasta hoy, sin éxito: nadie ha recuperado la vista, aunque algunas personas ya ven sombras y formas. Lo de Tanya es distinto. «Quiero construirme una nueva mirada», dice.Y en ello está. Los resultados finales: en la Bienal de Nueva York, en noviembre.

viernes, 8 de mayo de 2009

Hora Zulú... ¿qué significa?


Hoy toca post ligerito sobre una de esas curiosidades peliculeras que tanto usamos sin saber que leches significan: La Hora Zulú.

Todo el mundo recuerda algún capítulo o algún film que comienza con el típico:

Massachussets de Dalt, 19:30 zulú…

Pero muy poca gente sabe qué carajo significa la palabra zulú referida a una hora.

A priori pueden haber varias hipótesis plausibles más o menos acordes con el ambiente peliculero-militar que todo el mundo tiene en mente:

  • Zulú es la palabra en clave que significa ‘hora local‘.
  • Zulú es la palabra en clave que designa la hora a la que están sincronizados los relojes de los protagonistas.
  • Zulú es la palabra en clave que se pone detrás de las horas en las películas para que la frase suene más molona.

Lamentablemente ninguna de estas hipótesis es cierta (ni siquiera la primera, que mira que tenía números…). La Hora Zulú es, en realidad, la hora UTC o, lo que es lo mismo, lo que antes se llamaba GWT que es el horario que usan en Inglaterra, Portugal y las Islas Canarias (por poner tres ejemplos significativos).

A partir de la hora UTC se pueden definir el resto de los husos horarios del mundo sumando o restando. Por ejemplo, en la España Peninsular se usa el horario UTC+1 como en muchos otros países europeos (Francia, Italia, etc…).

Bien, aclarado el significado, vayamos a por el origen del término. Todo el mundo conoce (también por motivos peliculeros) el famosos Alfabeto Fonético Aeronáutico. Si, aquel que se usa para deletrear palabras por la radio mientras te disparan:

Charlie Alfa Romeo Lima Oscar Sierra Echo Sierra Uniform November Papa Uniform Tango Oscar Foxtrot Romeo India Kilo India Delta Echo Lima Charlie Oscar Papa Oscar November.

Pues ya casi lo tienen, ‘Zulú‘ es la palabra escogida para la Z y en este caso una hora Zulú es lo mismo que una hora UTC+Z que significa UTC+Zero que significa UTC+0. Es decir: UTC.

sábado, 2 de mayo de 2009

¿Cómo funcionan las barritas de luz química?


Las barras de luz química son esas que se doblan, se agitan y producen una luz fluorescente durante horas, sin necesidad de combustión o pilas. Muy útiles para señalización de emergencia, maniobras, lectura de mapas, iluminación submarina, acampadas, pesca nocturna… incluso para el ocio: pulseras y collares que brillan en la oscuridad, cubitos y bolas para decorar nuestras bebidas nocturnas y decoración para fiestas.

Pero, ¿cómo funcionan?

Independientemente de su tamaño o forma todas se basan en el mismo principio: la quimioluminiscencia.

El DRAE nos informa que luminiscencia es la “propiedad de despedir luz sin elevación de temperatura y visible casi solo en la oscuridad, como la que se observa en las luciérnagas, los peces abisales, en las maderas y en los pescados putrefactos, en minerales de uranio y en varios sulfuros metálicos”.

Entonces, la quimioluminiscencia es la luminiscencia producto de una reacción química.

En una reacción química se recombinan los átomos de dos o más sustancias para formar un nuevo compuesto. Según la naturaleza de los reactantes la reacción puede emitir energía. Tal es el caso que nos ocupa.

En la barras de luz coexisten dos compuestos químicos que al juntarse reaccionan. Uno de los compuestos, el peróxido de hidrógeno —al que se llama activador— está contenido en una cápsula de cristal pequeña y frágil. Y esta cápsula se encuentra dentro de la barra de polietileno propiamente dicha que contiene un éster de fenil oxalato y un tinte fluorescente que es el que da el color según el producto químico que contenga.

Al doblar la barra y romper la cápsula las dos sustancias se mezclan. Y lo hacen con mayor rapidez al agitarla. Como resultado se obtienen unos compuestos producto (no importa cuáles) y una emisión de energía (que es lo que nos interesa). Esa energía excita los átomos del tinte fluorescente (sus electrones suben a un nivel energético mayor más alejado del núcleo), para luego volver a recuperar su estado de equilibrio (descendiendo a un nivel energético menor más cercano al núcleo y más estable) proceso que logran desprendiéndose de la energía sobrante en forma de fotones, es decir, produciendo luz sin calor (luz fría).


Nota: Dependiendo de los compuestos utilizados y su cantidad, la reacción química puede alumbrar durante minutos o durante varias horas. Si se calienta la barra, la energía adicional acelerará la reacción y brillará más intensamente aunque por menos tiempo. Por el contrario, si se enfría, la reacción se ralentizará y proporcionará una luz más amortiguada aunque durante más tiempo. De hecho, si se mantiene la barra en el congelador se puede preservar para el siguiente día. La reacción no se interrumpirá, pero se ralentizará considerablemente.