Mostrando entradas con la etiqueta como funciona. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta como funciona. Mostrar todas las entradas

miércoles, 11 de enero de 2012

¿Cómo funciona? Explosivos C-4

Igual que con las minas Claymore, de las que hablaba el otro día, el explosivo C4 se ha popularizado por videojuegos y películas, y desgraciadamente, por algunos atentados que han empleado este tipo de explosivo para causar muertes y enormes daños, pero ¿cómo funciona el explosivo C-4?

 

Cualquier explosivo se basa en la capacidad de quemarse o descomponerse rápidamente, produciendo en el proceso una enorme cantidad de calor y gases en el menor tiempo posible. De esta manera, cuando un explosivo es detonado, el calor y los gases producidos por los componentes químicos del explosivo, se expanden rápidamente, generando una brutal cantidad de energía en su descompresión, que es lo que vemos como una explosión. Si la velocidad de expansión del explosivo supera la velocidad del sonido, se produce ademas una onda de choque de alta energía.

martes, 3 de enero de 2012

¿Como funciona una mina M18 Claymore?

Casi todos hemos jugado a algún juego de guerra en el que nuestro personaje tiene diferente armamento para aniquilar al enemigo. Uno de los elementos comunes en estos juegos es la mina M18 Claymore, una devastadora mina antipersona (por desgracia no es un elemento ficticio), utilizada por el ejército de Estados Unidos y sus aliados de la OTAN (aunque casi todos los paises del mundo tienen una versión de este tipo de mina), pero ¿Cómo funciona exactamente una mina Claymore?


US M18a1 claymore mine.jpg
Fuente: Wikipedia
La Claymore no es una mina cualquiera, es una mina direccional y controlada por control remoto. Esto significa que cuando es detonada, dispara una lluvia de bolas de acero hacia donde está apuntada la mina (killzone), como una escopeta... pero a lo bestia.

Fuente: GlobalSecurity.org
Fue diseñada entre 1952 y 1956 principalmente por Norman Macleod y se lleva utilizando desde 1960. Es una mina pensada para emboscadas y utilizada contra unidades de artillería infantería, no es muy eficaz contra vehículos con blindaje y suele utilizarse como elemento anti infiltración, es fácil colocar una mina de este tipo en un pasillo con un cable detonador que la activará al paso de una unidad enemiga.

La M18A1 Claymore está compuesta por una caja convexa de plástico verde que tras mucho experimentar fue la forma que mejores resultados ofreció para la distribución óptima de su mortal carga en un rango de 50 metros. En uno de sus lados se puede leer la frase "Front Toward Enemy" (este lado hacia el enemigo) y cuenta con unas patitas para poder ser 'plantada'. Las entradas para el detonador están a los dos lados de la mina, en ángulo de 45º.

File:M18 claymore US army drawing.svg
Fuente: Wikipedia
Internamente, la mina está compuesta por 680grs de explosivo C-4 y 700 bolas de acero de 3.2mm que actúan como metralla. Para hacernos una idea, la mina es del tamaño de un ladrillo pequeño (216x124x38mm) y pesa poco más de 1.5kg, lo que la hace muy manejable. Una protección cerámica en la parte de atrás del explosivo dirige la explosión 'hacia delante'.

Cuando se explosiona, las bolas de acero, de casi 1gr cada una, salen proyectadas como una nube a una impresionante velocidad de 1200m/s y en ángulo de 60º, pero el C-4 tiene tanta fuerza que las mismas bolas de acero se fragmentan y deforman en proyectiles más pequeños, convirtiendo a cualquier persona que se encuentre en un rango de hasta 100 metros en carne picada. Para hacernos una idea, a una distancia de entre 10 y 20 metros y sin armaduras, la metralla de la mina nos atravesaría como un perdigón de aire comprimido atraviesa una hoja de papel.

La velocidad y el peso de los proyectiles determinan la energía de estos, que al final es lo que causa daño al objetivo. Por ejemplo, una pistola 'común' de 9mm dispara a una velocidad inferior a los 340m/s (velocidad del sonido), son armas subsónicas y un simple chaleco antibalas es suficiente para disipar su energía. 
Un fusil de asalto puede disparar a velocidades de entre 600m/s y 1000m/s (supersónico) y son capaces de atravesar varios chalecos antibalas apilados, incluso a varias decenas de metros. 
La mina Claymore dispara sus proyectiles a 1200m/s. No hay ningún chaleco antibalas ni armadura personal que permita soportar la energía de los pequeños proyectiles a esa velocidad.

El detonador incluido con la mina es de tipo manual (con botoncito), pero puede emplearse cualquier otro  método para detonar la cápsula explosiva del detonador, como por ejemplo, trampas de cuerda o incluso láser. Otra peculiaridad de estas minas es que pueden ser colocadas en cadena, enlazando las minas, un solo detonador puede disparar varias minas.

El coste de cada una de estas minas es inferior a los 100€, lo que unido a su eficacia lo convierte en un arma mortífera y muy barata, además de fácil de fabricar. Todo esto, ha hecho que casi todos los países, estén o no en la OTAN, tengan sus versiones de esta mina, como podemos ver en algunas imágenes:

P66 China - Fuente: Wikipedia
IHR6 Húngara
MON50 Soviética - Fuente Wikipedia

Yugoslavia - MRUD - Fuente: Wikipedia

Para concluir, recordaros que las minas abandonadas producen cientos de muertos y lisiados cada año y que existe un tratado internacional para terminar con las minas terrestres. Para saber más, os recomiendo la página web de la Campaña Internacional para Prohibir las Minas Terrestes (ICBL). Incluso podéis donar cualquier cantidad a través de PayPal para la fundación.

El manual completo de la mina puede consultarse aquí.

jueves, 24 de noviembre de 2011

¿Cómo funciona? Alarmas de tiendas

Como todos habréis podido observar, hay varios tipos de alarmas que se utilizan en las tiendas o comercios para evitar que los despistados se olviden de pasar por caja,

  • la típica pegatina en la caja del producto,
  • la chapa de plástico que se pone en la ropa,
  • la caja de plástico que encierra el producto
Al final, todos estos envoltorios sirven para encapsular los dos tipos de alarma que son los más usados actualmente, las alarmas magnéticas y las alarmas RFID.



El más básico es la alarma magnética, generalmente en forma de pegatina o chapa de plástico, que contiene  una simple bobina o solenoide.

 


La bobina, al traspasar el campo magnético generado por el arco provoca una perturbación (un desacoplamiento) en este que es detectada y hace saltar la alarma. Sencillo, muy barato y bastante eficaz.

En los últimos años se han popularizado los sistemas de alarma RFID, que funciona por el mismo principio que las tarjetas de control de acceso o los pasaportes 'electrónicos'.






Como se puede ver, la alarma contiene también una bobina, solo que en este caso se utiliza el campo magnético del arco para alimentar un pequeño chip RFID (en el centro de la bobina), que se comunica con un servidor y que determina si el artículo ha sido desactivado en caja o no.

Ambos sistemas comparten la bobina, en un caso para desacoplar un campo magnético y en el otro para alimentar un chip RFID, y ambos sistemas comparten la misma debilidad. Estas alarmas quedan inutilizadas si son introducidas en una jaula de Faraday. Esta técnica es bastante utilizada para sustraer objetos de las grandes superficies y generalmente se recurre a un bolsillo forrado de aluminio o cobre dentro de un bolso mayor.

lunes, 17 de diciembre de 2007

Como se fabrica...

Ayer descubrí por casualidad este gran programa de Discovery Channel, "How it's made".

En unos 20 minutos, explican como se fabrican varios objetos cotidianos (4 mini bloques de unos 5 minutos). En el capítulo que pude ver ayer, los objetos tratados fueron de lo más variado, desde tuercas y tornillos hasta papel higiénico.

Quizá las explicaciones son un poco superficiales, pero así consiguen que los menos curiosos puedan aguantar las explicaciones. Yo hubiera preferido algo más de profundidad en alguna explicación, y las escenas a cámara lenta... podrían ser a cámara lenta de verdad.




Definitivamente, un programa muy recomendable del que podéis encontrar algunos episodios en YouTube buscando por "How it's made"

lunes, 18 de junio de 2007

Como funciona: Visión Nocturna

Como todos hemos visto en alguna película, la visión nocturna es un recurso muy utilizado por los militares en operaciones especiales nocturnas, por los espias e incluso por los detectives privados, pero ¿como funciona realmente la visión nocturna?

Existen dos tipos de visión nocturna: por aumento de luz y por visión térmica.

Pero lo primero es entender el rango de luz infrarojo.

El espectro infrarojo (por debajo del rojo) es "invisible" para el ojo humano "desnudo", pero es perfectamente detectable por sensores infrarojos (la mayoria de los sensores CCD).


Como vemos en la imagen, la luz infraroja queda fuera del espectro visible, así que si queremos "verla" necesitamos algún medio adaptado a ello.

Un experimento sencillo y bastante ilustrativo es apuntar a una webcam con un mando a distancia de televisión... la cámara puede "ver" el rayo de luz del mando.


La visión nocturna por aumento de luz funciona amplificando la parte alta del espectro infrarojo y filtrandolo a través del visor, generando una imagen con una luminosidad superior, más "clara".
Esto se consigue mediante un tubo amplificador que está alimentado por altas tensiones y que "energiza" los fotones que capta la lente y los proyecta sobre una pantalla cubierta de fósforo (como los antiguos monitores de ordenador) y es donde se ve la imagen final.
Esta técnica es la más habitual y se caracteriza por el clásico tinte verdoso de las imágenes resultantes.




La visión nocturna por imagen térmica se basa en la detección de toda la frecuencia infraroja (incluido el calor que emiten todos los cuerpos), que se filtra a través de una serie de sensores y despues por un termógrafo (una especie de ordenador que genera imágenes a partir de los datos anteriormente extraidos) para conseguir la imagen final.

Fuente: NASA

Los colores que se muestran en la imagen final dependen de la temperatura de los cuerpos, de esta manera es bastante sencillo determinar, por ejemplo, si hay personas dentro de un edificio.

Hay sistemas de visión térmica que se mantienen a temperaturas criogénicas para ofrecer una mayor sensibilidad, suelen ser equipos destinados a uso militar.

Fuente: Infrared.com

Y claro, todo esto tiene su aplicación civil, por ejemplo BMW y otros fabricantes tienen sistemas de ayuda a la conducción mediante visión nocturna. En este caso, suelen utilizar iluminadores infrarojos (como los de los mandos a distancia, pero más potentes) y sensores CCD que son capaces de captar el rango infrarojo, el resultado es este:



miércoles, 13 de junio de 2007

Como funciona: Gafas de sol


Ya llega el verano, y con el verano, la luz solar es mucho más intensa, las gafas de sol son indispensables. Sin ir más lejos, la gente que tenemos hipersensibilidad a la luz, usamos gafas de sol la mayoria de los días del año, los demás nos miran como bichos raros, pero en realidad, todos deberiamos proteger nuestros ojos de los dañinos rayos solares, aunque parezca una tonteria.

Las gafas de sol, cada día incorporan nuevas tecnologias para protegernos, cristales con bloqueo de rayos UV, cristales polarizados, cristales fotocrómicos...

Unas buenas gafas de sol deben ofrecer protección UV, disminuir la cantidad de luz que reciben nuestros ojos y eliminar o reducir los destellos lumínicos.

Los sistemas de protección que ofrece una buena lente son (se pueden combinar):

Lente tintada

El tinte determina que frecuencias de luz serán bloqueadas por la lente, hay varios colores de tinte dependiendo del uso que se le vaya a dar:

  • Tinte Gris: Reducen la cantidad total de luz que llega al ojo, reducen significativamente los destellos y son una buena eleccion para uso general y para conducir.
  • Tinte Amarillo: Reduce el espectro azul de la luz. Se utiliza mucho para las gafas de ski, y no es apropiado para usos que requieran detalles en el color ya que distorsionan la percepción de este.
  • Tinte Marrón/Ambar: Son la elección intermedia entre los tintes grises y los amarillos, suman ventajas (reducción de luz y aumento de detalle) pero tienen el mismo problema que los tintes amarillos en menor medida. Buenas para uso general.
  • Tintes verdes: Mejoran el contraste y reducen los destellos y la luz en general (en menor medida que el tinte gris). Es un tinte muy utilizado.
  • Tintes Rosas/Violetas/Azules: Mejoran el contraste con fondos azules y verdes. Muy utilizadas en gafas de ski acuático y gafas de caza.

El tinte de una buena lente no se deteriora con el tiempo, ya que la lente se tinta en el proceso de fabricación del plástico (o cristal). Para entendernos, todo el cristal es del color del tinte.

Lente Polarizada

Las lentes polarizadas se consiguen utilizando compuestos químicos que tienden a ordenarse en paralelo. La lente absorbe toda la luz que no entra en el ángulo de polarización. Con este factor hay que tener cuidado, ya que muchas de las lentes que se anuncian como polarizadas no lo son.

Para saber si una lente es polarizada, podemos hacer una simple prueba. Usando un espejo en una mesa y refleje la luz del sol, ponemos la lente entre el reflejo y nosotros, depues damos un giro completo a la lente. En algún punto del giro, la luz traspasará la lente "limpiamente". Conforme giremos la lente, la luz dejara de pasar a traves de la lente.

Alineación al centroFuente: www.polarization.com

Lente Fotocromática

Estas lentes tienen la característica de oscurecerse automáticamente según la cantidad de luz que reciben. Las lentes fotocromáticas se consiguen utilizando compuestos químicos como el cloruro de plata en el denominado "baño químico"

Lentes Espejo

Las lentes espejo reflejan la luz impidiendo que una buena parte pase al ojo. Es un filtro "extra" que se puede añadir a todos los demás. Se consigue añadiendo una fina capa reflectante a la cara exterior de la lente. Tienen el problema de que se araña con mucha facilidad.

Lente anti-rayado

Las lentes antirayado ofrecen mayor durabilidad y resistencia ante arañazos y rayaduras. Para hacer una lente anti-rayado (o anti arañazos) se envuelve la lente en una fina capa dura de un material llamado diamante policristalino que protege a la lente del medio.

Lentes antireflejantes

Se puede añadir otra capa a la lente, es la capa antireflejante, que impide que "nos veamos a nosotros mismos". Esta formada por un material con un indice de refracción alto que impide que la luz que entra "se refleje".

Lentes con filtro UV

Las lentes usadas en las gafas de sol deberian tener TODAS filtros UV, ya que son los rayos UV los que en mayor medida pueden dañar el ojo (cataratas, desprendimientos de retina).
Las gafas de sol deben incluir una etiqueta con el nivel de proteccion UV que ofrecen. SIEMPRE debemos buscar gafas que nos ofrezcan protección 100% UV.
Para conseguir la protección UV, la lente se trata con productos químicos que absorben la radiación UV en el momento de la fabricación. El agente químico se mezcla homogeneamente con el policarbonato (o el cristal) de la lente para ofrecer esta protección.

Lentes con proteccion infraroja

Aunque no es demasiado común, algunas lentes ofrecen proteccion infraroja. El mecanismo es parecido a la protección UV


Con toda esta información espero que podais entender por qué las gafas del mercadito valen 6€ y las de verdad 100€

En serio, cuidad vuestros ojos, os tienen que durar toda la vida.


Tambien te puede interesar:

lunes, 4 de junio de 2007

C8H10N4O2


Cafeína. Ingrediente básico de las mañanas de trabajo y las noches de estudio, pero ¿Como funciona la cafeína?

La cafeína es un alcaloide que actua como estimulante del SNC (sistema nervioso central) restaurando el nivel de alerta y disminuyendo la somnolencia. La cafeína es la droga más consumida en el mundo (café, té, refrescos...). Se estima que el 90% de los adultos toma cafeína a diario.

La dosis máxima de cafeína diaria es de 10gr, unas 50 tazas de café, pero a partir de 1gr, se empiezan a notar efectos adversos como contracciones musculares involuntarias (espasmos), arritmias cardíacas (taquicardias), incluso ¡¡alucinaciones!!

Una referencia de la cantidad de cafeína por bebida:

Café expreso: 100-200mg (habia cometido un terrible error en la división)
Café americano: 100mg
Coca-Cola: 35mg
Coca-Cola light: 45mg
frapuchino: 45mg
Té (depende de la pureza): 40-100mg
Red Bull: 80mg
Nestea: 27mg

A mi me salen al día unos 200-250mg ¡500mg! de cafeína...

EDIT: Y hay días que supero el gramo... que horror ¡¡soy un adicto!!

Y tu ¿cuanta cafeína consumes?

domingo, 3 de junio de 2007

Como funciona: Tazas autocalentables

Hace no demasiado tiempo, vi en una gasolinera unas sopas autocalentables, claro, me llamaron la atención.
Rebuscando por internet, tazas autocalentables de café, es lo más parecido que he encontrado.


El caso es que no las he probado, pero según el fabricante, tienen dos depósitos separados, uno el de la bebida y otro el de la mezcla "calentadora". Hasta aquí todo bien, pero ¿como funciona?

He encontrado poca información, por lo que parece, el compartimento "calentador" es realmente dos compartimentos, uno con agua y otro con probablemente óxido de calcio (CaO) separados por una membrana.
Al romper la membrana (supongo que tendrá una tira de aluminio o algo parecido), las dos sustancias se juntan, dando lugar a una reacción exotermica que calienta la bebida.

Como no lo he probado, no puedo decir si el calor es "suficiente", si alguien ha tenido el placer, por favor me lo diga.

sábado, 2 de junio de 2007

Energía Nuclear: Subcrítico, Crítico y SuperCritico

Como lo prometido es deuda, voy a intentar explicar los estado de un reactor nuclear... y no va a ser fácil.

Cuando en un reactor nuclear se "rompe" un átomo de Uranio, dos o tres neutrones son expulsados. Estos neutrones "chocan" contra otros átomos de Uranio y repiten la secuencia... una y otra vez liberando una enorme cantidad de energía como vimos en la entrada sobre plantas nucleares. Pero realmente podemos tener tres escenarios con esos neutrones expulsados...

Si, en término medio, solo uno de los neutrones expulsados choca contra otro átomo de Uranio y lo rompe, entonces el reactor se encuentra en estado crítico. La masa se mantendrá a una temperatura estable. Este es el estado en el que se debe mantener un reactor nuclear.

Si en la reacción (en término medio) menos de un neutron impacta contra otro átomo de Uranio (pensemos que hay bastantes átomos rompiendose a la vez), entonces el reactor se encuentra en estado subcrítico. Si el estado se prolonga, entonces la reacción inducida termina.

Si son más de uno los neutrones que chocan contra otros átomos de Uranio, entonces la reacción se acelera más y más, el reactor se encuentra en estado supercrítico.

El estado subcrítico del reactor se utiliza para "desacelerar" la reacción e incluso para detener el reactor en caso de necesidad (parada técnica o por emergencia). Se consigue introduciendo las barras de grafito de control de reacción hacia el nucleo del reactor.

El estado supercrítico se utiliza para "acelerar" la reacción. Se consigue extrayendo las barras de grafito de control de reacción del nucleo. Este estado se utiliza para iniciar la reacción hasta el estado crítico estable. Una vez alcanzado el estado energetico necesario, las barras de grafito se introducen progresivamente hasta conseguir el estado crítico y mantenerlo.

El estado supercrítico tambien se puede utilizar para aumentar la potencia entregada por la central.

Espero haberme explicado correctamente.

miércoles, 30 de mayo de 2007

Copos de nieve: Formación y tipos


La explicación rápida: los copos de nieve son simplemente cristales de hielo, nada más.

Si queremos ser más extensos, podemos decir que un copo de nieve un simple cristal de hielo, varios cristales juntos o incluso grandes cumulos de cristales que forman bolitas de nieve que caen de las nubes.


Las moléculas de agua en un cristal de hielo forman un hexágono, obviamente, su composición química es H2O. La simetria entre los lados del hexágono y la unión de varios hexágonos en una sola estructura, son los que determinan la forma final del copo de nieve.


Es habitual pensar que los copos de nieve son gotas de agua congeladas, pero no es así. Algunas veces las gotas de agua se congelan mientras caen, pero no forman copos de nieve simétricos si no trocitos de hielo. Los copos de nieve "bonitos" se generan cuando el vapor de agua de un nube se condensa directamente formando hielo, sin pasar por el estado líquido del agua.

La forma más básica de un cristal de nieve es un prisma hexagonal.


Esta estructura se forma por que en ciertas caras del cristal acumulan material muy lentamente. Cada prisma hexagonal está formado (como su nombre indica) por dos "bases" hexagonales y seis caras rectangulares.

La forma del copo de nieve, depende en gran medida de la temperatura a la que se forma. Las finas estrellas se forman aproximadamente a -2ºC. A -5ºC se forman columnas y agujas. A -15ºC se forman estrellas (grandes) y por último, a -30ºC se forman combinaciones de columnas y agujas.


Podeis ver más imágenes en la fuente del post (inglés): SnowCrystals.com