El azud del Ebro

Con 200 metros de longitud, 7,17 metros de altura y 7 compuertas abatibles, el azud estabiliza la lámina de agua entre Vadorrey y el recinto de la Expo 2008, posibilitando los usos lúdicos y recreativos del río por parte de los ciudadanos. 

Un azud en la ciudad

El azud está ubicado entre los barrios de Vadorrey y Las Fuentes, a la altura de la calle Fray Luis Urbano, y entre los puentes de la Unión y de Giménez Abad (Tercer Cinturón), lo que facilita el acceso a esta nueva infraestructura tanto en vehículo privado como con transporte público o con bicicleta, ya que los parques que se ubican a ambas márgenes disponen de carril bici hasta el mismo pie del azud.

En su entorno, se encuentra el Puerto Fluvial, principal embarcadero del sistema de navegabilidad del Ebro, así como la reserva de espacio para construir, en el futuro inmediato, un edificio de servicios y un gran equipamiento deportivo, este último de uso público y gestión privada.

Construido con criterios técnicos y medioambientales del siglo XXI, el azud está diseñado de modo que cuando el caudal del río supera los 515 metros cúbicos por segundo (el doble del caudal medio anual del Ebro), las compuertas se bajan automáticamente para permitir que el agua discurra sin obstáculos y si que suba la cota de la lámina de agua, con lo que esta infraestructura no tendrá ninguna incidencia en las avenidas ordinarias, y ningún efecto en las posibles inundaciones de sótanos de las zonas contiguas, que ya se producían antes de la construcción del azud.

Características técnicas

Con una longitud total de 200 metros y una cota de máximo nivel normal de 189,67 metros, el azud dispone de 7 compuertas abatibles por accionamiento oleohidráulico, cada una de las cuales tiene 23,85 metros de longitud, 2,60 metros de anchura y 7,17 metros de altura desde la cimentación hasta la coronación de las compuertas. Están apoyadas en 8 pilas de 11,64 metros de altura, y sobre ellas se dispone una pasarela peatonal de 10,10 metros de anchura dotada de una marquesina de geometría variable, que le otorga un aspecto y una personalidad especiales.

La ejecución de la obra ha sido muy compleja, ya que se ha cuidado al máximo la relación con el río y el mantenimiento de sus condiciones hidrodiámicas y ambientales. La cimentación ha sido realizada mediante unos recintos de excavación contenidos por pantallas de 21,5 metros de profundidad, en cuyo interior se han ejecutado las losas de apoyo y las pilas de la estructura, Para evitar la interrupción del cauce, la obra se realizó en dos fases, demoliéndose después de cada una de ellas los muros de contención y la península sobre el río. Las pilas disponen de un tajamar de 5 metros de altura respecto al cimiento en la que se ha integrado la guía para la colocación de las ataguías. El control sobre las compuertas es gestionado mediante un sistema automático, que responde al aforo del caudal circulante del río aguas arriba.

En la Margen Izquierda se sitúa la exclusa del azud, que evita que se convierta en una barrera para la navegación en el río. Tiene una anchura de 5,40 metros y está equipada por dos compuertas de doble hoja que se abren hacia los laterales. Asociada a ella, se ha instalado una escala de peces, diseñada para permitir el paso de los ciprínidos sobre la estructura del azud.

Finalmente, la infraestructura dispone de dos edificios de control, uno en la Margen Izquierda, desde la que se gobiernan las compuertas de la exclusa y las tres compuertas más próximas a ella, y el otro en la Margen Derecha, desde la que se gobiernan las cuatro compuertas restantes y contiene el cuadro de mando principal de todo el sistema.

Principios básicos

Los principales objetivos del azud en el Río Ebro pueden resumirse en:

ESTABILIZACIÓN Y REMANSO DE AGUA.
POSIBILIDAD DE UTILIZACIÓN LÚDICA Y DEPORTIVA.
INTEGRACIÓN URBANISTICA DEL RIO.
ADECUACION PAISAJISTICA DE LAS RIBERAS.
APOYO DE PASARELA PEATONAL DE COMUNICACIÓN ENTRE MARGENES.

El grafeno

El grafeno es una alotropía del carbono; la cual consiste en un teselado hexagonal plano (como un panal de abeja) formado por átomos de carbono y enlaces covalentes que se formarían a partir de la superposición de los híbridos sp2 de los carbonos enlazados. El Premio Nobel de Física 2010 fue atribuido a los dos científicos rusos de nacimiento, el holandés Andre Geim y a Konstantin Novoselov, quienes con un trozo de cinta adhesiva y un lápiz común y corriente descubrieron el grafeno, una forma revolucionaria del grafito que va a transformar la electrónica.

A partir de un elemento tan común como el grafito que se encuentra en las minas de los lápices, Geim y Novoselov aislaron el grafeno, nuevo material que “sobrepasa netamente en rapidez” a los transistores clásicos de silicio.

Propiedades:

Algunos científicos de la Universidad de Ilinois en Míchigan aseguran que el grafeno tiene propiedades de autoenfriamiento.

Alta conductividad térmica y eléctrica.

Alta elasticidad y dureza.

Resistencia (200 veces mayor que la del acero)

El grafeno puede reaccionar químicamente con otras sustancias para formar compuestos con diferentes propiedades, lo que dota a este material de gran potencial de desarrollo.

Soporta la radiación ionizante.

Es muy ligero, como la fibra de carbono, pero más flexible.

Consume menos electricidad para una misma tarea que el silicio.

Genera electricidad al ser alcanzado por la luz.

Aplicaciones

Las aplicaciones del grafeno en la electrónica son “inmensas”. Al ser un material resistente y un excelente conductor de la electricidad, puede utilizarse para fabricar como recubrimiento de pantallas táctiles o células solares, lo que supondría grandes cambios en el mundo de la informática, el ocio y elalmacenamiento de energía y datos. De hecho, la multinacional americana IBM, dedicada a la fabricación y distribución de productos informáticos, ya anunció a principios de 2010 la creación de un transistor basado en el grafeno que ofrece una velocidad de procesamiento de 100GHz, aproximadamente 25 veces más rápido que las computadoras actuales compuestas de silicio.
IBM sólo ha dado el primer paso en la creación de procesadores de alta velocidad, pues las posteriores investigaciones sobre el grafeno serán claves para mejorar sus posibilidades.
El “Gigante azul” no ha sido la única empresa en comenzar a fabricar productos con grafeno. La coreana Samsung, líder mundial en la industria electrónica, en colaboración con  la Universidad Sungkyunkwa de Corea del Norte, ya ha comenzado a fabricar en serie láminas de grafeno. ¿Para qué? Para obtener pantallas táctiles flexibles, enrollables y con circuitos integrados“invisibles”. Esto solucionaría los problemas de portabilidad de los ordenadores actuales y aumentaría la velocidad de procesamiento de datos, es decir, permitiría la fabricación de dispositivos diminutos y rápidos.
El litio, actualmente, es el material más utilizado en estos dispositivos, pero presenta problemas como el excesivo tiempo de carga o su corto ciclo de vida. La empresa de materiales Vorbeck investiga desde hace unos meses el uso del grafeno para el almacenamiento de energía. Gracias a sus propiedades podrían darse grandes beneficios. Por ejemplo, la batería de un teléfono móvil de última generación tarda en cargarse una media de tres horas, mientras que las investigaciones de Vorbeck concluyen que el grafeno permitiría cargas completas en menos de 10 minutos en dispositivos con mayor capacidad de almacenamiento, al tiempo que alargaría el período de duración y reduciría drásticamente el calentamiento de las mismas o los cortocircuitos producidos por un exceso de energía.
La electrónica es el campo donde este material podría tener más influencia, pero no es el único. La investigadora Elsa Prada considera al grafeno como “el material del futuro”, cuya aparición podría suponer también beneficios para la medicina. Al margen de su posible uso para la elaboración de prótesis más resistentes –‘músculos de grafeno’-, su flexibilidad, densidad y resistencia –ni un átomo de helio puede traspasarlo- ofrecen la posibilidad de utilizar el grafeno como material envolvente de medicinas para que éstas queden completamente aisladas del exterior, como si de papel film se tratase.
También mejoraría el rendimiento de aparatos de reconocimiento corporal, como los escáneres, y, según Prada, “debido a su sensibilidad electrónica local ante cualquier átomo cercano, podría usarse para la secuenciación de ADN”.

Conclusión

Hablar del grafeno es referirse al descubrimiento del material más fuerte de la Tierra. Es flexible, resistente, transparente, extremadamente fino ybarato, pues se obtiene a partir del grafito, un componente abundante en la naturaleza y en la rutina diaria de los seres humanos. ¿Quién no tiene un lápiz?

Los inventos de Herón de Alejandría

Las puertas de Herón

En el siglo I d.C. los griegos no daban crédito a lo que veían sus ojos y es que en aquellos templos donde había trabajado Herón de Alenjadría, a quien algunos llamaban “El Mago“, resultaban ser residencia habitual de los dioses.

Las pruebas de que las divinidades escogían aquellos templos como su morada eran claras y podía verlas cualquiera que por allí pasara. Las puertas se abrían solas y cuando entrabas se escuchaba música celestial. Una vez dentro, en uno de los altares, podías ver una esfera luminosa levitando como por arte de magia y en otro altar podías contemplar con tus propios ojos como los dioses danzaban a su alrededor.

Lo que desconocían la mayoría de la gente de aquella época es que aquello no era más que simple ciencia. La creatividad de Herón de Alejandría llegó a tal extremo que casi se convirtió en un maestro de los efectos especiales.

Para lograr que las grandes puertas se abrieran y cerraran solas usó el siguiente mecanismo:



El fuego calienta el aire que se expande aumentando la presión y empuja el agua llenando el contrapeso que acciona el mecanismo para abrir la puerta. Cuando el aire se vuelve a enfriar, la presión disminuye y el agua vuelve a ocupar su lugar, el contrapeso se vacía y las puertas se cierran. En algunos modelos se aprovechaba el aire que escapaba para hacer sonar algún instrumento.

El expendedor de vino

Se hacían unas libaciones (ritual religioso o ceremonia de la antigüedad que consistía en la aspersión de una bebida en ofrenda a un dios. Los líquidos ofrecidos en las libaciones eran variados, normalmente de vino sin mezclar, leche, miel, aceite y otros líquidos, incluso agua pura, que se vertían en el suelo.) a los dioses principales del templo. Según le explicaba el sacerdote al visitante, debía someterse a la prueba del cuerno. Con esta prueba sabrá que libación será de más agrado para los dioses, si la hecha con agua o con vino. El sacerdote saca un recipiente con forma de cuerno del que, según sea el capricho de los dioses, ha de brotar agua o vino. Lo que no sabía el pobre griego es que el recipiente tenía un mecanismo en el asa con el que se puede escanciar vino o agua a voluntad del sacerdote.

Este invento también tuvo un uso doméstico pues el vino que se hacía entonces era muy fuerte y espeso y casi siempre había que rebajarlo con agua. Con sólo este recipiente podían servirse ambos.

El sacerdote podía acompañar al orante hasta un recipiente y explicarle que el vino es más caro que el agua y le costará un dracma. El visitante introduce la moneda por una rendija. Al instante, mágicamente, el vino comienza a fluir de un grifo llenando el vaso de libaciones en su cantidad justa:


La moneda se introducía por la parte superior y caía sobre la palanca R levantando el tapón que dejaba salir el líquido. La moneda iba resbalando hasta caer al fondo haciendo que la palanca volviera a su posición inicial dejando de echar. Sin duda es la primera máquina expendedora de la historia.

Descubrimientos de Arquímedes

 Arquímedes y la corona de Hierón

Hierón II, rey de Siracusa en el siglo III a.C. y pariente de Arquímedes, tenía suficiente confianza en él para plantearle problemas aparentemente imposibles. Cierto orfebre le había fabricado una corona de oro. El rey no estaba muy seguro de que el artesano hubiese obrado rectamente; podría haberse guardado parte del oro que le habían entregado y haberlo sustituido por plata o cobre. Así que Hierón encargó a Arquímedes averiguar si la corona era de oro puro Arquímedes no sabía qué hacer. El cobre y la plata eran más ligeros que el oro. Si el orfebre hubiese añadido cualquiera de estos metales a la corona, ocuparían un espacio mayor que el de un peso equivalente de oro. Conociendo el espacio ocupado por la corona (es decir, su volumen) podría contestar a Hierón, lo que no sabía era cómo averiguar el volumen de la corona.
Arquímedes siguió dando vueltas al problema en los baños públicos.[...] De pronto se puso en pie como impulsado por un resorte: se había dado cuenta de que su cuerpo desplazaba agua fuera de la bañera. El volumen de agua desplazado tenía que ser igual al volumen de su cuerpo. Para averiguar el volumen de cualquier cosa bastaba con medir el volumen de agua que desplazaba.
Arquímedes corrió a casa, gritando una y otra vez: "¡Lo encontré, lo encontré!". Llenó de agua un recipiente, metió la corona y midió el volumen de agua desplazada. Luego hizo lo propio con un peso igual de oro puro; el volumen desplazado era menor. El oro de la corona había sido mezclado con un metal más ligero, lo cual le daba un volumen mayor. El rey ordenó ejecutar al orfebre.

 El principio de Arquímedes

 El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja». Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SI).

 

La garra de Arquímedes

La garra de Arquímedes, fue un arma de asedio diseñada por Arquímedes para defender la ciudad de Siracusa de los ataques por el mar. Era algo así como un tipo de grúa equipada con gancho de metal que era capaz de elevar a las naves atacantes por encima del agua, para luego dejarlas caer, causando así el hundimiendo del barco.

C. Cuando la flota romana se acercaba a la ciudad aprovechando la oscuridad de la noche, las máquinas se desblegaban y provocaban el hundimiento de muchos barcos y la confusión en el ataque Polibio narra que la intervención de Arquímedes en el ataque romano a Siracusa fue decisivo, hasta el punto de que desbarató la esperanza romana de tomar la ciudad por asalto, teniendo que modificar su estrategia y pasar al asedio de larga duración, situación que duró ocho meses, hasta la caída definitiva de la ciudad.

Los romanos acercaban todo lo que podían los barcos al muro para enganchar sus escaleras a las murallas y poder acceder con sus tropas a las almenas. Entonces entraba en acción la garra, que consistía en un brazo parecido al de una grúa del cual pendía un enorme gancho de metal. Cuando se dejaba caer la garra sobre un barco enemigo el brazo se balanceaba en sentido ascendente, levantaba la proa del barco fuera del agua y después mediante un sistema de polea y cadenas se dejaba caer súbitamente el barco que se hundía.

 El tornillo de Arquímedes

El tornillo de Arquímedes consiste simplemente en un enorme tirabuzón que gira accionado por una manivela situada en su parte superior. A veces, en lugar de la manivela, se colocaba directamente un molino, de manera tal que se utilizara la fuerza del viento para hacerlo funcionar.
El extremo inferior debe encontrarse sumergido en aquello que se desea levantar, generalmente agua, de modo tal que el tirabuzón quede inclinado con respecto a la superficie de lo que se desea elevar. Mientras el tirabuzón gira por acción de la manivela o del molino, una pequeña cantidad de agua queda atrapada dentro. La inclinación del Tornillo debe ser tal que parte del giro introduzca agua dentro del tirabuzón, y parte introduzca aire (para evitar un efecto sifón) el siguiente giro permitirá que más agua ingrese en él, y a su vez impedirá la salida de la que anteriormente había entrado. Cada porción de líquido queda atrapada en una sección del cilindro o tirabuzón que al girar la arrastra hacia arriba. De este modo, luego de sucesivos giros, el agua asciende poco a poco dentro del tornillo.