Un giróscopo cuántico es un tipo de giróscopo que emplea ciertas propiedades de los superfluidos, como el 3He.
Historia[editar]
En 1962, el físico Brian Josephson, de la Universidad de Cambridge, propuso que una corriente eléctrica podría circular entre dos superconductores incluso aunque ambos estuvieran separados por una fina capa de material aislante.
El término Efecto Josephson se refiere genéricamente a los diferentes fenómenos que pueden darse entre dos sistemas cuánticos macroscópicos (sistemas compuestos por moléculas o átomos donde todos comparten la misma función de onda) conectados débilmente entre sí.
Entre otras cosas, el efecto Josephson significa que, si conectamos dos superfluidos (fluidos que no poseen viscosidad) mediante, por ejemplo, uniones muy pequeñas, y aplicamos presión en uno de los superfluidos, ese líquido oscilará de un lado de la unión a otro.
Por ejemplo, tome un recipiente de forma tórica (coloquialmente un 'donut') y llénelo de un superfluido, por ejemplo el Helio-3 líquido. Dicho recipiente estará dividido en dos partes mediante una conexión débil, por ejemplo una fina membrana de nitruro de silicio, con 4.225 pequeñas perforaciones de un diámetro aproximado de 1/500 el de un cabello humano. Al aplicar una pequeña presión en uno de los compartimentos, se crea una onda que oscila entre ambos recipientes dentro del toro.
Lo interesante es que, mientras que la frecuencia de la onda es directamente proporcional a la magnitud de la presión aplicada, su amplitud depende de (si hay alguna) la rotación del toro, y dicha amplitud puede determinarse eléctricamente.
De esta forma, si se hace rotar el toro, la amplitud de dicha onda aumenta, y dichas variaciones de amplitud pueden detectarse con facilidad. Un dispositivo de este tipo ha sido construido por Richard Packard y sus colaboradores de la Universidad de California en Berkeley, siendo éste por tanto el primer giroscopio cuántico construido.
Este giroscopio es extremadamente sensible, y teóricamente una versión de mayor tamaño sería capaz de detectar cambios de minutos en la velocidad de rotación terrestre.
giróscopo de fibra óptica es un dispositivo capaz de detectar rotaciones mecánicas mediante la interferencia de haces de luz. El sensor consiste en una bobina en la que se enrolla un cable de fibra óptica de unos 5000 metros de longitud. Dos rayos de luz viajan a través de la fibra en direcciones opuestas. Debido al efecto Sagnac, el rayo que viaja en sentido contrario a la rotación experimenta un camino más corto que el otro. El desplazamiento de fase resultante genera una pauta de interferencias que permiten conocer la velocidad de rotación según la intensidad del rayo resultante.
Este giroscopio (conocido también por sus siglas en inglés FOG) aporta información extremadamente precisa de la rotación a la que está sometido. A diferencia del giroscopio tradicional, este no tiene partes móviles, ni resistencia al movimiento. Su precisión es incluso mayor que la del giroscopio láser. Este dispositivo se usa en tareas de vigilancia y estabilización en la navegación.
Este giroscopio (conocido también por sus siglas en inglés FOG) aporta información extremadamente precisa de la rotación a la que está sometido. A diferencia del giroscopio tradicional, este no tiene partes móviles, ni resistencia al movimiento. Su precisión es incluso mayor que la del giroscopio láser.
Para entender mejor este principio de funcionamiento veamos lo señalado por (Gaiffe, 2006) respecto a un interferómetro de “anillo”, el cual es un interferómetro compuesto de un rollo de fibra óptica como el que se presenta en la Ilustración 1.
La emisión de una fuente óptica se divide en dos partes en el divisor, viajando por el rollo de fibra en direcciones opuestas. Cuando salen del rollo se han desplazado por el mismo camino y por ello deberían estar en fase. Lo que dice el efecto Sagnac es que cuando se hace rotar el rollo, las dos emisiones estarán desfasadas (una retardada con respecto a la otra) en una relación proporcional a la velocidad de rotación.
Donde, Lambda: Longitud de onda y c: velocidad de propagación.
El coeficiente de esta proporcionalidad depende del tamaño del rollo (longitud L y el diámetro D), y especialmente de su superficie aparente: la variación de frecuencia causada por el efecto Sagnac es de hecho una medida del flujo del vector rotacional alrededor del rollo de fibra óptica.
De esta forma es fácil entender el por qué la tecnología del FOG permite alcanzar altos niveles de desempeño, incrementando la superficie aparente del rollo, es decir su diámetro y longitud haciendo posible aumentar significativamente el coeficiente de proporcionalidad y por ello la sensibilidad de la detección.
Para finalizar, en los Buques de Vigilancia Litoral (BVL) y Patrulleros Oceánicos de Vigilancia de la Zona Económica Exclusiva (POVZEE) se incorporan dos FOG en cada uno. Dichos equipos son de la empresa IXSEA , modelo MARINS con los siguientes datos de desempeño:
giroteodolito o teodolito giroscópico es un instrumento de medición compuesto por un giroscopio montado en un teodolito. Se utiliza para determinar la orientación de norte verdadero mediante la localización de la dirección de los meridianos. Es el principal instrumento en una mina, para orientar en la medición1 y en la ingeniería del túnel, y en los lugares donde las estrellas no son astronómicamentevisibles.
Un giroteodolito se utiliza principalmente en la industria de la minería subterránea y en la ingeniería de túneles. Por ejemplo, cuando un conducto debe pasar por debajo de un río, un eje vertical a cada lado del río puede estar conectado por un túnel horizontal. Un giroteodolito puede ser operado en la superficie y luego de nuevo en la base de los ejes para identificar las indicaciones necesarias para hacer un túnel entre la base de los dos ejes. A diferencia de un horizonte artificial o sistema de navegación inercial, un giroteodolito no puede ser reubicado mientras está en funcionamiento. Debe reiniciarse de nuevo en cada sitio.
El giroteodolito cuenta con un teodolito normal con un sostén que contiene un giroscopio montado en el mismo sentido de rotación de la Tierra y que la alineación de los meridianos. El meridiano es el plano que contiene el eje de rotación de la Tierra y el observador. La intersección del plano meridiano con la horizontal define el verdadero norte-sur, que la referencia geográfica requiere. El giroteodolito se usa generalmente por ser capaz de determinar o encontrar el norte verdadero.
Limitaciones[editar]
Un giroteodolito funcionará en el ecuador y en los hemisferios norte y sur. El meridiano está definido en los polos geográficos. Un giroteodolito no puede ser utilizado en los polos, donde el eje de la Tierra es, precisamente, perpendicular al eje horizontal del giro. En efecto, no se utiliza normalmente hasta unos 15 grados del polo, ya que el componente este-oeste de la rotación de la Tierra no es suficiente para obtener resultados fiables. Cuando esté disponible, en lugares de avistamiento astronómico de estrellas, son capaces de dar el rumbo meridiano con una precisión un centenar de veces mayor. Donde esta precisión adicional no es necesaria, el giroteodolito es capaz de producir un resultado rápidamente sin la necesidad de observaciones por la noche.
glucómetro es un instrumento de medida que se utiliza para obtener la concentración de glucosa en sangre (glucemia), de forma instantánea, en el domicilio del enfermo diabético, sin necesidad de tener que ir a un centro especializado.
En un entorno hospitalario, el test de rutina de hiperglucemia provocada es de dos horas y normalmente el paciente ingiere una cantidad de unos 75 g. de glucosa. La glucosa en sangre entonces se supervisa y los resultados se comparan con valores de referencia.
En primer lugar, hay que insertar una tirita de prueba dentro del glucómetro. Entonces el paciente se lava las manos con un jabón suave; la desinfecciónno es necesaria.
Después de insertar una lanceta, es decir, una aguja estéril dentro de una caja de plástico en el sistema o dispositivo de punción, basta presionar el botón para pinchar la punta de un dedo (se aconseja hacerlo a la parte lateral, ya que es menos sensible) para obtener una gota de sangre. A continuación, el paciente acerca el dedo en la tirita de prueba del glucómetro de modo que garantice que la gota de sangre obtenida llene la ranura (por capilaridad) a un nivel suficiente para que el medidor pueda dar una lectura razonable. El resultado aparece en pocos segundos. Entonces es posible leer el valor que muestra la pantalla y tomar las acciones necesarias en función de los resultados, por ejemplo una inyección de insulina, ingesta de alimentos, etc ...
La glucosa en sangre se da en milimol por litro. Por ejemplo, un paciente sano en ayunas normalmente suele tener unos 70-100 mg/dl (4-6 mmol/l).1
Conversión de unidades[editar]
Las unidades de los resultados de exámenes de glucosa en la sangre pueden presentarse en mmol/l o en mg/dl, dependiendo del país donde se ejecuten.
La fórmula para la conversión de glucosa en la sangre de mmol/l en mg/dl:1
- Y (en mg/dl) = 17,5 * X (en mmol/l)+3,75
o bien de mg/dl a mmol/l:1
- X (en mmol/l) = [Y (en mg/dl) - 3,75]/17,5
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