El profesor Wenhao Sun muestra dolomita de su colección personal de rocas. Sun estudia el crecimiento cristalino de los minerales desde la perspectiva de la ciencia de los materiales. Al comprender cómo se unen los átomos para formar minerales naturales, cree que podemos revelar los mecanismos fundamentales del crecimiento de los cristales, que pueden usarse para fabricar materiales funcionales de manera más rápida y eficiente. Crédito: Marcin Szczepanski, narrador multimedia sénior, Michigan Engineering.
Para crear montañas a partir de dolomita, un mineral común, es necesario disolverlo periódicamente. Este concepto aparentemente paradójico podría ayudar a producir nuevos productos sin defectos. semiconductores y más.
Durante dos siglos, los científicos no lograron cultivar un mineral común en el laboratorio en las condiciones que se creía que lo habían formado de forma natural. Hoy, un equipo de investigadores de la Universidad de Michigan y Universidad de Hokkaido en Sapporo, Japón, finalmente tuvo éxito, gracias a una nueva teoría desarrollada a partir de simulaciones atómicas.
Su éxito resuelve un misterio geológico de larga data llamado el «problema de la dolomita». La dolomita, un mineral clave de las montañas Dolomitas de Italia, las Cataratas del Niágara y los Hoodoos de Utah, es muy abundante en las rocas. más de 100 millones de añospero casi ausente en formaciones más jóvenes.
Wenhao Sun, profesor asistente de ciencia e ingeniería de materiales en la Universidad de Michigan, y Joonsoo Kim, estudiante de doctorado en ciencia e ingeniería de materiales en el grupo de investigación del profesor Sun, muestran rocas de dolomita de su colección de laboratorio. Los dos científicos desarrollaron una teoría que finalmente podría explicar un enigma de dos siglos de antigüedad sobre la abundancia de dolomita en la Tierra. Crédito: Marcin Szczepanski, narrador multimedia sénior, Michigan Engineering.
La importancia de comprender el crecimiento de las dolomitas.
«Si entendemos cómo crece la dolomita en la naturaleza, podríamos aprender nuevas estrategias para promover el crecimiento de cristales en materiales tecnológicos modernos», dijo Wenhao Sun, profesor de ciencia e ingeniería de materiales de Dow Early Career en la UM y autor correspondiente del artículo reciente. Publicado en Ciencia.
El secreto para finalmente cultivar dolomita en el laboratorio fue eliminar los defectos en la estructura del mineral a medida que crecía. Cuando se forman minerales en agua, los átomos generalmente se asientan perfectamente en un borde de la superficie del cristal en crecimiento. Sin embargo, el límite de crecimiento de la dolomita se compone de hileras alternas de calcio y magnesio. En el agua, el calcio y el magnesio se adhieren aleatoriamente a los cristales de dolomita en crecimiento, a menudo alojándose en el lugar equivocado y creando defectos que impiden que se formen capas adicionales de dolomita. Este desorden ralentiza significativamente el crecimiento de la dolomita, lo que significa que se necesitarían 10 millones de años para producir una sola capa de dolomita ordenada.
La estructura de un borde de cristal de dolomita. Filas de magnesio (esferas anaranjadas) se alternan con filas de calcio (esferas azules) y se intercalan con carbonato (estructuras negras). Las flechas rosadas muestran las direcciones de crecimiento de los cristales. El calcio y el magnesio a menudo se adhieren mal al borde de crecimiento, deteniendo el crecimiento de la dolomita. Crédito: Joonsoo Kim, estudiante de doctorado en ciencia e ingeniería de materiales, Universidad de Michigan.
Afortunadamente, estos defectos no están bloqueados. Debido a que los átomos desordenados son menos estables que los átomos en la posición correcta, son los primeros en disolverse cuando el mineral se lava con agua. La limpieza repetida de estos defectos, por ejemplo con lluvia o ciclos de mareas, permite que en tan sólo unos años se forme una capa de dolomita. A lo largo del tiempo geológico, se pueden acumular montañas de dolomita.
Para simular con precisión el crecimiento de la dolomita, los investigadores tuvieron que calcular la fuerza con la que los átomos se unirán a una superficie de dolomita existente. Las simulaciones más precisas requieren la energía de cada interacción entre electrones y átomos en el cristal en crecimiento. Estos cálculos exhaustivos suelen requerir enormes cantidades de potencia informática, pero el software desarrollado en el Centro de Ciencia Predictiva de Materiales Estructurales (PRISMS) de la UM ofreció un atajo.
«Nuestro software calcula la energía de ciertos arreglos atómicos y luego la extrapola para predecir las energías de otros arreglos basándose en la simetría de la estructura cristalina», dijo Brian Puchala, uno de los principales desarrolladores del software e investigador asociado en el departamento de Mm. de ciencia e ingeniería de materiales.
Este atajo permitió simular el crecimiento de la dolomita en escalas de tiempo geológicas.
La dolomita es un mineral tan común en las rocas antiguas que forma montañas como esta cadena montañosa del mismo nombre en el norte de Italia. Pero la dolomita es rara en rocas más jóvenes y no podría haberse producido en el laboratorio en las condiciones en las que se formó naturalmente. Una nueva teoría ayudó a los científicos a cultivar el mineral en el laboratorio a temperatura y presión normales por primera vez y podría ayudar a explicar la rareza de la dolomita en rocas más jóvenes. Crédito de la foto: Francesca.z73 vía Wikimedia Commons.
“Cada paso atómico normalmente requeriría más de 5.000 horas de procesador en una supercomputadora. Ahora podemos realizar el mismo cálculo en 2 milisegundos en una computadora de escritorio”, dijo Joonsoo Kim, estudiante de doctorado en ciencia e ingeniería de materiales y primer autor del estudio.
Las pocas áreas donde hoy se forma dolomita se inundan intermitentemente y luego se secan, lo que encaja bien con la teoría de Sun y Kim. Pero esa evidencia por sí sola no fue suficiente para ser completamente convincente. Ingresan Yuki Kimura, profesor de ciencia de materiales en la Universidad de Hokkaido, y Tomoya Yamazaki, investigador postdoctoral en el laboratorio de Kimura. Probaron la nueva teoría con una peculiaridad de los microscopios electrónicos de transmisión.
«Los microscopios electrónicos normalmente utilizan haces de electrones sólo para obtener imágenes de muestras», dijo Kimura. «Sin embargo, el haz también puede dividir el agua, haciendo ácido esto puede hacer que los cristales se disuelvan. Normalmente esto es malo para las imágenes, pero en este caso la disolución es exactamente lo que buscábamos.
Después de colocar un pequeño cristal de dolomita en una solución de calcio y magnesio, Kimura y Yamazaki pulsaron suavemente el haz de electrones 4.000 veces durante dos horas, disolviendo los defectos. Después de los pulsos, la dolomita creció unos 100 nanómetros, o unas 250.000 veces más pequeña que un pulgar. Aunque solo eran 300 capas de dolomita, nunca antes se habían cultivado más de cinco capas de dolomita en un laboratorio.
Las lecciones aprendidas del problema de los dolomitas pueden ayudar a los ingenieros a fabricar mejores materiales para semiconductores, paneles solares, baterías y otras tecnologías.
«En el pasado, los cristalistas que querían fabricar materiales sin defectos intentaban cultivarlos muy lentamente», dijo Sun. «Nuestra teoría muestra que se pueden cultivar rápidamente materiales libres de defectos si se disuelven periódicamente los defectos durante el crecimiento».
Referencia: “La disolución permite que los cristales de dolomita crezcan cerca de las condiciones ambientales” por Joonsoo Kim, Yuki Kimura, Brian Puchala, Tomoya Yamazaki, Udo Becker y Wenhao Sun, 23 de noviembre de 2023. Ciencia. DOI: 10.1126/ciencia.adi3690
La investigación fue financiada por la beca PRF New Doctoral Investigator de la Sociedad Química Estadounidense, el Departamento de Energía de EE. UU. y la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia.
SpaceX puso en órbita otro lote de sus satélites de Internet Starlink desde la Costa Espacial de Florida esta tarde (30 de octubre).
Un cohete Falcon 9 coronado por 23 naves espaciales Starlink despegó de la estación espacial de Cabo Cañaveral hoy a las 17:10 EDT (21:10 GMT).
La primera etapa del Falcon 9 regresó a la Tierra para un aterrizaje vertical aproximadamente ocho minutos después del despegue, como estaba previsto. Aterrizó en el dron SpaceX “A Shortfall of Gravitas”, estacionado en el Océano Atlántico.
Un cohete SpaceX Falcon 9 lanza 23 satélites de Internet Starlink a órbita desde la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida, el 30 de octubre de 2024. (Crédito de la imagen: SpaceX)
Este fue el decimocuarto lanzamiento y aterrizaje de este propulsor en particular, según un Descripción de la misión SpaceX.
La etapa superior del Falcon 9 continuó su viaje hacia el cielo. Desplegará los 23 satélites Starlink en la órbita terrestre baja (LEO) aproximadamente 64 minutos después del despegue, si todo va según lo planeado.
Un cohete SpaceX Falcon 9 se encuentra en la cubierta de un barco en el mar poco después de poner en órbita 23 satélites de Internet Starlink desde la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida, el 30 de octubre de 2024. (Crédito de la imagen: SpaceX)
SpaceX ya ha lanzado más de 100 misiones Falcon 9 en 2024, aproximadamente dos tercios de las cuales están dedicadas a construir la megaconstelación Starlink.
La compañía de Elon Musk opera actualmente cerca de 6.500 satélites Starlink en LEO, y cada vez hay más satélites en crecimiento, como muestra el despegue de hoy.
La NASA ha perfeccionado su lista de posibles lugares de aterrizaje cerca del polo sur de la Luna para su Misión Artemisa 3cuyo objetivo es devolver a los astronautas a la superficie lunar no antes de 2026.
Los nueve sitios preseleccionados, que fueron publicados por la NASA el lunes 28 de octubre, son geológicamente diversos y cada uno tiene el potencial de proporcionar nueva información sobre planetas rocososrecursos lunares y la historia de nuestra sistema solarsegún un declaración por la agencia.
Las ubicaciones específicas en las regiones candidatas se seleccionarán después de que se seleccionen las fechas objetivo del lanzamiento de Artemis 3, según el comunicado, porque estas fechas «dictarán las trayectorias orbitales y las condiciones ambientales de la superficie».
«Cualquiera de estas regiones de aterrizaje nos permitirá hacer ciencia asombrosa y hacer nuevos descubrimientos», dijo Sarah Noble, geóloga lunar de la División de Ciencias Planetarias de la sede de la NASA en Washington, DC, en el comunicado de prensa.
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La misión Artemis 3 tiene como objetivo aterrizar lo suficientemente cerca de áreas cercanas al polo sur de la Luna que nunca ven la luz del sol. En esos lugares, conocidos como regiones persistentemente sombreadas, los científicos sospechan que las capas de hielo que no se han distribuido durante miles de millones de años podrían contener pistas sobre la historia del sistema solar y proporcionar a los astronautas sistemas de soporte vital y combustible para cohetes.
Los MNT en regiones actualizadas también admiten aterrizajes por EspacioXdel Starship Human Landing System (HLS), que transportará a dos astronautas desde nave espacial orión atracado en órbita lunar en la superficie de la luna. EL Astronave HLS está diseñado para servir como hábitat para los miembros de la tripulación durante su estadía de una semana en la luna. También está previsto enviarlos de regreso a Orión cuando el tiempo venir.
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El contrato de SpaceX con NASA requiere que ejecute con éxito un aterrizaje de demostración sin tripulación en la superficie de la Luna antes de transportar astronautas en la misión tripulada Artemis 3. Retrasos en el desarrollo de Starship y también. problemas con el escudo térmico con la cápsula de Orión retrasó la misión Artemis 3 hasta al menos septiembre de 2026aproximadamente un año después de su fecha de lanzamiento original.
Sitios de aterrizaje actualizados para la misión de alunizaje Artemis 3 de la NASA, ahora planificada para 2026 como muy pronto. (Crédito de la imagen: NASA)
A principios de este año, la NASA nota Starship ha superado con éxito varias pruebas de sistemas de acoplamiento, así como más de 30 hitos relacionados con su desarrollo HLS. El siguiente paso crítico es que Starship HLS demuestre la transferencia de propulsor en órbita, ya que Starship no puede volar directamente a la Luna y debe repostar combustible en órbita. Tierra órbita con propulsor proporcionado por una rápida sucesión de al menos 10 lanzamientos de Starship antes de zarpar hacia la luna.
Al mismo tiempo, el desarrollo de un componente crítico por boeing para el nuevo de la NASA Sistema de lanzamiento espacial (SLS), llamado Bloque 1B –un cohete robusto diseñado para aumentar la cantidad de carga que SLS puede entregar a la Luna– cayó recientemente bajo una nube de incertidumbre cuando el gigante aeroespacial supuestamente consideró vender su negocio espacial en un contexto de crecientes problemas financieros. .
A informe exclusivo El Wall Street Journal señaló el viernes pasado (25 de octubre) que las discusiones de Boeing sobre la venta de sus operaciones espaciales, una medida encabezada por el nuevo director ejecutivo de la compañía, Kelly Ortberg, se encontraban «en una etapa temprana». Tampoco está claro qué parte del negocio podría venderse y es posible que la empresa mantenga su papel en el desarrollo de SLS, señala el informe.
Se espera que el vuelo inaugural del SLS Bloque 1B sea la misión de alunizaje Artemis 4, ahora programada para finales de 2028.
Mattel, el fabricante de juguetes detrás de grandes marcas como Barbie y Hot Wheels, está modernizando sus propiedades inmobiliarias, trasladando sus estudios y su centro de diseño a nuevos hogares.
La compañía, con sede en El Segundo, planea trasladar sus estudios a un edificio recientemente renovado de 60,000 pies cuadrados para 2025. Mattel firmó un acuerdo de varios años para arrendar el espacio de oficinas en 831 S. Douglas St.
Mattel planea trasladar sus estudios a un edificio recientemente renovado de 60.000 pies cuadrados para 2025.
(Cortesía de Continental Development Corp.)
El edificio, ubicado cerca de la actual sede de Mattel en Continental Boulevard, incluye estudios que la compañía utilizará para tomar fotografías y videos para promocionar sus productos, así como un patio con fogatas, una parrilla y un área de cocina. El edificio está cerca de otros servicios, incluidos restaurantes, un club deportivo de alto nivel, hoteles y tiendas. Durante los últimos 30 años, Mattel ha alojado sus estudios en su campus, que incluye varios edificios.
La transacción inmobiliaria es parte de los esfuerzos de Mattel para renovar sus oficinas, ya que la compañía apunta a impulsar la productividad y la creatividad en el lugar de trabajo y al mismo tiempo atraer nuevos empleados. A medida que los trabajadores comienzan a regresar a la oficina después de la pandemia de COVID-19, las empresas están tratando de hacer que la oficina sea más atractiva para los empleados acostumbrados al trabajo remoto.
El interior de un edificio al que Mattel trasladará sus estudios para 2025. Mattel ha firmado un contrato de varios años para alquilar las oficinas en 831 S. Douglas St.
(Cortesía de Continental Development Corp.)
El edificio industrial, que forma parte del campus de Continental Park de Continental Development Corp., fue transformado recientemente para incluir un área de producción de estudio para satisfacer las necesidades creativas de Mattel.
«Los empleadores han estado trabajando para darles a sus empleados razones para querer regresar a la oficina e interactuar con sus pares», dijo Bob Tarnofsky, vicepresidente ejecutivo de bienes raíces de Continental Development. «Las comodidades que ofrecen son muy superiores a las que normalmente veíamos antes de COVID». »
A medida que los empleadores reconsideran el futuro del trabajo, no es raro que las empresas firmen contratos de arrendamiento a más corto plazo, dijo Tarnofsky. Mattel, sin embargo, firmó un contrato de arrendamiento a largo plazo. Se negó a decir cuánto pagó Mattel por el contrato de arrendamiento y cuánto dura.
Un patio con fogatas es parte de las comodidades del edificio.
(Cortesía de Continental Development Corp.)
Este año, Mattel también anunció que trasladaría su centro de diseño, ubicado en Mariposa Avenue durante más de tres décadas, a un edificio recientemente renovado en 2026. El centro, donde los empleados diseñan cabello, ropa y otras piezas de juguete, se ubicará en un espacio de oficinas de 167,767 pies cuadrados conocido como Grand + Nash en 2160 E. Grand Ave. Mattel compró el espacio por 59 millones de dólares a New York Life Insurance.
«Nos estamos embarcando en una importante modernización interior de nuestra sede en 333 Continental Boulevard, infundida con los mismos principios de diseño e inspirada en los esfuerzos de modernización de oficinas de Mattel en todo el mundo», David Traughber, vicepresidente senior de finanzas y director de Mattel. bienes raíces globales, dijo en un comunicado.
Los edificios que actualmente albergan el centro de diseño y operaciones de estudio de Mattel son instalaciones arrendadas que la compañía dejará libres.
En diciembre de 2023, Mattel tenía aproximadamente 33.000 empleados en más de 35 países de todo el mundo, según el informe anual de la empresa. La empresa tiene aproximadamente 2000 empleados en El Segundo y ofrece a sus empleados un ambiente de trabajo híbrido.
