En Amazings: ¿Delincuentes o muy competentes?

Aquí os dejo mi última colaboración en Amazings, en la cual intenté esclarecer un poco los mitos e historias falsas que circulan sobre los hackers, ahora que se han más famosos si cabe con Anonymous. Como siempre, muchas gracias a todos los que lo comentaron y leyeron.

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Pocos colectivos habrán sufrido tanta manipulación y mala interpretación de sus acciones como los hackers informáticos. El significado de esta palabra incluso ha variado desde su concepción. Quien quiera informarse un poco de esta historia, de lo mejor que puede encontrar lo tiene en Hackers: Heroes of the Computer Revolution.

Como el post no tiene el ánimo de hacer comprar el libro, a continuación expondré una breve descripción de la actividad de este colectivo:

Un hacker es un término tradicionalmente atribuido al mundo de la seguridad informática, aunque necesariamente no tiene por qué. Se trata del carácter de las personas que no se conforman con el manual de instrucciones, sino que ven un ordenador o un aparato e intentan ir más allá. Por ejemplo, ven un teléfono sin pantalla de identificación de llamadas, y se proponen fabricar algo e incorporárselo al teléfono para que muestre el número. Se trata de personas con un gran espíritu técnico y su capacidad está basada en un poco de talento y una gran cantidad de horas invertidas cacharreando; y lo que para mí me resulta más duro: de manera autodidacta. No buscan fama de la sociedad, sino en ocasiones probarse a ellos mismos o un simple reconocimiento de otros expertos en seguridad.

Usar una herramienta informática de seguridad, como miles de vídeos que explican cómo robar una contraseña o espiar a no sé quién… eso no es ser hacker, eso es sólo saber usar esa herramienta. Al igual que cualquier persona puede aprenderse unos trucos de magia y sorprender a los amigos, y un mago de verdad se inventa sus propios trucos y llega un momento en que es a él a quien le sigue el resto.

Por lo tanto, y ya centrándonos en la informática, un hacker ve retos en un sistema de almacenamiento de datos, una web o un elemento de hardware. Y se propone ir más allá en su afán de explorar las posibilidades de ese sistema programado por otros, y la acepción actual de este término es que todo eso no lo hace con fines delictivos, sino que es posible que avise a los administradores de su sistema del problema, o a otros usuarios de que se protejan. Se trata del conocimiento al servicio de los demás. De hecho, la propia comunidad creó términos peyorativos para las personas con fines comerciales o del lema el mal por el mal.

Algunos son lamers, crackers, leakers… y también hay distintos nombres según el tipo de fallo sobre el que se haya actuado: phising, phreaking, spoofing, pharming, pentesting, tethering, cloaking... muchos buenos y malos profesionales están contratados hoy en día en empresas de auditorías de seguridad informática, mantenimiento de IDCs, realizan análisis forenses de datos, etc.

En muchas ocasiones la sociedad, los políticos y los medios han tachado a este colectivo de delincuentes, gente que sólo crea problemas, etc. Sin embargo, normalmente suele deberse a una pésima cobertura de la información y que se llama hacker a todo lo que haya hecho algo raro en los ordenadores. Este post demostrará que muchos de ellos son cotizados, y tal y como hay historias de grandes actores ganadores de Oscars por los que al principio de sus carreras nadie hubiera apostado un duro, también hay historias de esas en otras profesiones. Seguid leyendo para entenderme:

Nichollas Allegra era un estudiante de 19 años de la Universidad de Brown cuando desarrolló JailBreakMe, la cual es una herramienta sorprendentemente sencilla que permitía al usuario entre otras cosas, liberar el móvil con sólo entrar a una web. Nichollas es conocido con su seudónimo Comex, y finalmente tras insistencia de la revista Forbes, accedió a ser entrevistado sobre su desarrollo. Por este proyecto fue premiado en la conferencia de seguridad más importante del mundo, BlackHat USA 2011, con un premio que dan los hackers a los mejores trabajos de hacking, llamados Pwnie Awards. Como consecuencia de su genio, Comex anunció en su twitter que había sido contratado por Apple. En este caso, lo que hizo Nichollas podría considerarse como hackear un aparato, aunque la JailBreak se ha convertido también en el nombre de una técnica. El chico llevaba programando desde los 9 años.

Otro caso realmente curioso es de Moxie Marlinspike. Si os encontraseis a este chico por la calle podría parecer un perroflauta:

Sin embargo, este genio tenía hasta una empresa propia, denominada Whisper Systems, que ha sido adquirida nada más y nada menos que por Twitter. En este segundo caso, Moxie ha realizado más trabajos que Comex, como navegación sin dejar rastro por Google, temas de cifrado, cosas con sniffers (programas que visualizan los paquetes de entrada y salida a través de Internet…). Sus trabajos aparecen en esta página, y éste es su twitter personal.

Por último, otra historia apasionante y rocambolesca es la de Jeff Moss (The Dark Tangent como nick).

Fue el fundador de la conferencia sobre seguridad informática más grande del mundo, DefCon, que probablemente os la hayáis encontrado como referencia en muchos sitios. Además de ese evento, fundó una empresa, Black Hat, la cual es una organización de seguridad en la que se preparan grandes conferencias sobre hacking e instruye en estas técnicas a cualquier persona que contrate sus servicios.

Después de esta serie de “delitos para la sociedad”, ¿dónde ha acabado Jeff Moss? Pues en 2009 se convirtió en asesor de Obama en el Consejo Asesor de Seguridad Nacional y comenzó a trabajar como Jefe de Seguridad de la ICANN (Corporación de Internet para la Asignación de Nombres y Números).

En resumen, los auténticos hackers por lo general no tienen interés en hacer el mal, más bien en crear un producto, un sistema o un aparato mejor. En la misma línea, también están los que destapan la verdad porque considera que el sistema no funciona bien, como Julian Assange, pero no se le puede llamar hacker a cualquier persona que comete un delito informático.

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Tenéis más historias sobre expertos en seguridad que se pasaron a la gran empresa aquí http://www.antisacsor.com/articulo/7_36_10-hackers-que-se-pasaron-al-bando-de-la-empresa

Para hacer este post, me inspiré en éste http://www.elladodelmal.com/2012/07/los-hackers-son-malos-o-todo-lo.html

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La telemetría de F1 destripada

Al igual que en otras ocasiones, voy a aprovechar una de mis aficiones para explicar realizar este post. Concretamente, si una persona se propone robar una clave Wi-fi por estar interesada en ahorrarse unos euros o, si es más experta, intentar espiar a alguien ¿en Formula1 por qué no iban a robar los datos de telemetría que circulan por el aire durante la carrera, si hay intereses de millones de euros?

Voy a hablaros un poco de por qué no lo hacen. La telemetría básicamente se trata de de parámetros del coche que hay que controlar continuamente desde los boxes, de cara a que los ingenieros puedan informar al piloto de cómo tiene que conducir, con qué tiene que tener cuidado, etc... "ten cuidado, estás desgastando mucho en el neumático delantero izquierdo" "el motor está muy alto de temperatura" "estás perdiendo presión en el neumático"... Son señales inalámbricas que se envían mientras el coche está en movimiento, y muy rápido por cierto. Mejor que yo os lo explicarán los siguientes vídeos, aunque sirven a modo introductivo para lo que pretendo explicar:

Como se puede ver en el vídeo, se emplea esta antena para transmitir información desde el coche, y hay repartidos algunos repetidores o antenas alrededor del circuito que envían la señal a los boxes. Además, en el paddock los camiones tienen antenas altísimas que permiten cazar esas señales también, aunque donde realmente se analizan es en los boxes. Concretamente, en esta página tenéis algunos de los sensores gracias a los cuales se recoge información. Son datos refrescados cada 2ms.

En este caso, en 2006 la FIA decidió que todos los monoplazas llevaran el mismo equipo para estas funciones, lo que derivó en un contrato de McLaren que desde 2008 hasta 2012 proveerá a todas las escuderías de la centralita que emite y gestiona estas señales. De temporada a temporada, los monoplazas de los equipos cambian en un 95%, sin embargo, esta pieza es una de las contenidas en el 5% que no cambia. Ojo, que lo que voy a explicar no tiene nada que ver con las conversaciones de radio clásicas entre piloto e ingeniero de pista.

Concretamente, el equipo que se provee se puede consultar en esta página:

Esto es lo que hay dentro del coche. Como se puede ver se trata de una configuración estrella, y las conexiones entre los elementos es mediante CAN. A continuación en esta tablita se pueden ver algunas características del elemento que hay en el centro de la estrella:

En este link tenéis una completa descripción técnica de las características del siguiente modelo: TAG-320B.

Pero claro, toda la información del coche, en el que aproximadamente hay unos 300 sensores, viaja a través del aire hasta los boxes de los equipos. ¿No le gustaría a Ferrari captar los datos que se envían desde el Red Bull, lo cual le podría permitir calcular cuándo entra en boxes, o cuándo tiene problemas reales? A esa parte es la que se le llama la telemetría. Esta palabra proviene del griego tele (distancia) y metría (medición). Y los aparatos encargados de esa retransmisión por el aire son los siguientes: 

Vamos a tratar de explicar los más importantes y permitirán entender qué pasa en el medio aéreo del circuito. Esto se llama técnicamente el CBT-610 o Retransmisor en banda-L, y es lo que va en el coche que envía señales hacia afuera.

 Y esta señal es amplificada a través de la correspondiente antena:

Y claro, toda persona habrá caído que si hay un retransmisor en banda L, necesariamente existirá un receptor en la misma frecuencia. Estos pueden ser cualquiera de los dos siguientes, con sus correspondientes enlaces (1 y 2):

Finalmente, todo estos datos se interpretan y visualizan en el software ATLAS, en el que no vamos a meternos en profundidad ahora.

Ya hemos explicado los elementos básicos, ya que el resto es opcional. Fijaos que en esta página dice que PODRÍA ser provisto gracias a un módem UHF, o este tweet.

Pero bueno... ¿esto en qué emite? O la pregunta muy friki, ¿cómo se puede hackear? Las técnicas de retransmisión de señales inalámbricas más conocidos son RFID, Bluetooth o el omnipresente Wi-fi. Sin embargo, hay muchas más, y la que se usa en F1 es, tal y como hemos adelantado sin darle importancia aparente, OFDM en banda L, entre 1,45 y 1,65 GHz, el cual es un sistema existente desde 1999.

Se trata de un protocolo de radio más primitivo de lo normal (¡quién lo iba a decir en este mundo de tecnología punta!), por lo tanto, NO TIENE NINGÚN TIPO DE CIFRADO. Lo único que garantiza que unos equipos no roben a otros es que no se dice el modo en que se empaquetan los datos en la frecuencia correspondiente. ¡No os quedéis solo con esta frase, que yo no la entendí por lo menos! Vamos a explicarla un poco más: El empaquetado de datos implica determinar el tiempo de transmisión de señal, la cantidad de información que se envía, las ranuras en las que están insertada... todo eso no se cuenta, y evita que las distintas escuderías intenten hackear las señales de la competencia. Mejor explicado que yo, lo hizo el experto profesional en estos temas, @brianjee: (1 y 2)

@jeibros Its not that there's a specific security protocol. It's that the way the packets are multiplexed with FIA track controls isn't
— Brian Jee (@brianjee) julio 20, 2012

@jeibros publicly released for teams to be able to tap into the fiber network and identify specific packets to decode
— Brian Jee (@brianjee) julio 20, 2012

Otra de las características de OFDM es que se trata de una técnica de modulación digital de espectro ensanchado para alcanzar una buena calidad en entornos hostiles, como es el canal de radio. El espectro ensanchado (spread spectrum) consiste en que se reserva más ancho de banda para emitir una señal que propiamente, necesitaría menos ancho. Esta característica permite una serie de ventajas, como el establecimiento de conexiones seguras, aumento de resistencia frente a las interferencias, ruidos y el jamming. 

A pesar de todo, se le puede seguir metiendo mano al sistema, ¿merece la pena, es fácil? A esto respondió de nuevo @brianjee en este, este y este tweet.

Y por si acaso, ¿qué dice el reglamento FIA para que nadie se pase de listo? Se especifica en el artículo 8 de su normativa técnica, donde literalmente se cita:

Es decir, el máximo organismo regulador de Automovilismo se guarda el derecho de tener pleno acceso antes, durante y después de la carrera a la centralita de datos. ¿A que no es fácil robar los datos con todo esto que se ha contado?

Esta entrada hubiera sido totalmente impensable sin la ayuda de @ramoneeza, @guardiolajavi y @brianjee, y también estuvieron implicados @muzzyto y @virutasf1


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Actualización de 25 de agosto

El software que controla todo la telemetría se denomina ATLAS, y tal y como se describe aquí, se puede usar como sistema de monitorización del cuerpo humano. 

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¿Qué descubrimientos o desarrollos tecnológicos causarían la misma expectación que el bosón de Higgs?

El 4 de julio pasará a la historia de la Física como el día que se confirmó la existencia del bosón de Higgs, con sus matices. Ha sido un descubrimiento sensacional en el que se han invertido miles de millones y se ha conseguido poner de acuerdo a multitud de países para realizar entre todos un experimento que lograra descubrir esta partícula. Como amante de la ciencia, ha sido un día en el que he seguido muy a gusto esta actualidad.

Sin embargo, mi formación es sobre todo técnica, no física. Y echo en falta algún tipo de descubrimiento o desarrollo tecnológico que cause la misma expectación que causaba la partícula. Me refiero a algo que la gente sepa que se está investigando y cuando por fin se logre, la comunidad científica y técnica llegue a celebrarlo. 

Una de los aspectos malos del descubrimiento de Higgs es que la gente de la calle no va a percibir, por lo menos a corto plazo, aplicaciones derivadas de este hallazgo. Pero paciencia, que el GPS ni más ni menos se basa en los dos tipos de relatividad que se formularon a principios del siglo pasado. En la tecnología lo más normal es que el nuevo desarrollo no llegue inmediatamente a la calle, pero creo que la gente lo percibe como algo más práctico que llegará tarde o temprano.

Aunque también está el caso del invento que nadie se esperaba que tuviera la gran repercusión que la historia le ha concedido, como el transistor, Internet o las ondas de radio a cargo de Hertz. 

En este post, hago una pequeña lista de grandes desarrollos o tecnologías que la humanidad está esperando que se logren, con una base eminentemente técnica. Es decir, su ciencia principal no es la física. Son sólo algunos:

- Web Semántica o la web 3.0: Actualmente estamos en la web 2.0, en la que por decirlo de una manera, los humanos entendemos la manera de comunicarse de las máquinas. Sabemos cómo manejar la web para encontrar lo que deseamos. Sin embargo, el siguiente paso es que las máquinas entiendan al ser humano, sean inteligentes. Todavía estamos muuuuy lejos y exige una gran transformación de toda la red. Uno de los trabajos de referencia son los de Douglas Lenat y el trabajo de Wolfram Alfa.

- Aviación de despegue vertical (VTOL) y de despegue y aterrizaje cortos (STOL) que sea industrializable a un precio competitivo: Son tecnologías que ya existen en forma de prototipos o incluso modelos comerciales, sin embargo será la generación de este tipo de aviones y tecnologías lo que permitirá que las personas tengan un pequeño avión particular en lugar del coche al que estamos acostumbrados hoy en día. Paralelamente, también se buscan modelos que emitan menos ruido y que contaminen menos. Para ello se está pensando en la imitación de la naturaleza, entre otras alternativas.

- Parque de vehículos totalmente autónomo: Desde hace tiempo se habla de la posibilidad de que los vehículos circulen sin la intervención del conductor (cosa que ya está avanzada), pero que absolutamente todos los vehículos funcionen así, de manera que la gran mayoría de nuestras carreteras sean como un gran Scalextric controlado por un sistema que evite las colisiones, choques de vehículos, se ocupe de enviarlo al puesto de repostaje... no es la única solución a distintos problemas de tráfico hoy en día.

- Robot humanoide: Este descubrimiento se trata de lograr una máquina que se parezca lo más posible a un ser humano a excepción de sus características metabólicas (como cicatrización, metabolismo, procesos fisiológicos como el hambre...). Se trataría de imitar a la perfección la biomecánica humana (nada sencillo) y reaccionar ante los estímulos del exterior de una manera coherente. Nunca se va a conseguir algo parecido al modelo de "Yo, robot", pero este desarrollo tecnológico pone de manifiesto que todavía queda mucho margen de maniobra en la inteligencia artificial y biomecánica, la cual contribuirá paralelamente a mejoras como prótesis o rehabilitaciones.

- Nanobots: Como su propio nombre indica, se trata de robots a escala microscópica que permitirían realizar múltiples aplicaciones, como introducirlos dentro del cuerpo humano a realizar operaciones, o formar parte de las carrocerías de vehículos que repararían automáticamente sólo la zona dañada de un golpe. Por ejemplo, ya se ha logrado el robot capaz de manipular un átomo a la vez. Aún así todavía estamos en un punto muy incipiente de esta tecnología y la microelectrónica es una tecnología relativamente reciente.

- Impresora de órganos: Hace un tiempo hablé de esto, y a día de hoy el sueño de tener órganos a la carta y fabricarlos a voluntad está todavía muy lejos.

- Reactor de torio: Tal y como pude comprobar en una breve charla con dos referentes de twitter en materia energética, @lituus y @fdezordonez, el torio lleva 60 años siendo la eterna promesa de la energía primaria. Sin embargo, no contamos con la tecnología necesaria para desarrollar un reactor que cumpla las características necesarias.

- Realidad virtual y aumentada: No voy a negar que estas dos ciencias (sí, son cosas distintas) existen y ya existen aplicaciones. Sin embargo, en plena era en la que nos intentan introducir dentro de la película con gafas 3D, en la que se intenta prescindir de un joypad tradicional gracias a mandos de la Wii con acelerómetros... un gran desarrollo para mí sería poder poder sentir un vídeojuego como si estuvieras dentro de él. Pongámonos que somos un Mario Bros, alguien como Snake, y que el entorno de nuestro alrededor se pueda convertir en el escenario que se vería desde dentro de la consola. Una vez logrado eso, también se mejoraría muuucho en realidades de simuladores de entrenamiento.

Son sólo algunas de las ideas que a mí me han venido en la cabeza para este post. Previamente, en twitter, el gran @orillacosmica me propuso los siguientes temas, entre otros que ya he citado:

- Motor scramjet eficiente

- Filete de cultivo in vitro

- Ensamblador de transferencia de energía eléctrica


Por último, mis compañeros de trabajo insisten mucho en la máquina que extrae el oro disuelto del mar, explicada aquí, aunque yo no la termino de ver.

¡Animaos los lectores a proponer más desarrollos tecnológicos que ansiéis por ver, tanto como la confirmación del bosón de Higgs! ¡Y que no sea el Ferrari F1 de cada temporada!

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Grid computing, y el CERN

Lo más normal es que a alguien hayáis oído la expresión compartir es vivir típica cuando alguien conocido os pide algo con esa graciosa frase. Yo suelo decir que además de eso, existe la expresión racanear es sobrevivir. Pero bueno, eso es filosofía barata y me voy por las ramas. Después vuelvo al compartir.

Para situarnos en el post de hoy, hay que explicar que existen multitud de investigaciones en el mundo para las cuales se necesitan muuuchas horas de ordenador de procesamiento datos y muuuuchos ordenadores. Un ejemplo claro de cuándo hace falta es por ejemplo en investigaciones en las que los algoritmos requieren mucho tiempo para converger y necesitan muchas horas de trabajo del microprocesador hasta llegar a una solución con la precisión aceptable para el investigador. Este ejemplo me costó entenderlo a mí, y es que al contrario de algoritmos que os hayan enseñado en la universidad, no todos se resuelven en una milésima de segundo, sino que hay algunos muy complejos.

Otro caso en el que son necesarias muchas horas de simulación son las simulaciones de las piezas mecánicas, es decir, simulaciones que se podrían hacer en programas como Cosmos Solidworks o Pro Engineer. Si el mallado que asignamos a la pieza es muy muy fino y sometemos a la pieza a un esfuerzo concreto, el programa tardará tiempo en calcular los esfuerzos o deformaciones que sufra cada elemento diferencial de la pieza, y en consecuencia, la pieza entera. 

No hay proyectos de investigación que sólo se dediquen a hacer estas cosas, pero es posible que sea un paso intermedio en algún cálculo. Si un proceso de estos requiere muchas horas o días de procesamiento, es posible que nos interese añadir algún otro ordenador que "ayude" en el procesamiento de estos cálculos. Entonces, algo que se puede hacer es conectar en paralelo varios ordenadores a realizar una simulación, por ejemplo. Esto se puede realizar con relativa facilidad, y aunque esto sea un poco antiguo da una idea del proceso. A este modo de trabajar se le llama grid computing.

El grid computing consiste en compartir los recursos de ordenadores, como capacidad de procesamiento y de almacenamiento, incluso entre ordenadores geográficamente distanciados. De hecho, este técnica tiene una finalidad muy parecida a la web, que nació en el CERN en los 90, sólo que el protocolo www sólo compartía información entre distintos ordenadores. De hecho, el CERN está muy interesado en el grid computing, y es que la cantidad de información que genera el LHC es E-S-P-E-C-T-A-C-U-L-A-R.

Para dar algunos datos, genera aproximadamente el 1% de toda la información de la Red, y para transportar los datos que se generan haría falta un ancho de banda de 1Gb/s. El LHC genera más o menos 15 petabyes, es decir, 15 millones de gigabyes. Casi ná. Por lo tanto, se ve necesaria una arquitectura de compartir recursos para poder procesar toda la información y cálculos para analizar los resultados que arroja este experimento, cuyos resultados se pueden seguir bastante al día en el fantástico blog de La Mula Francis.

Como consecuencia, para generar toda esta información, se crearon dos redes grid en el mundo: LHC Computing Grid (LCG) por un lado y Enabling Grids for E-sciencE (EGEE) por otro (aunque de ésta segundo hacen uso otros proyectos de investigación también). Ahí es nada. En total se reúnen más de 20.000 ordenadores que realizan unos 30.000 procesos diariamente.

Os recomiendo encarecidamente visitar esta páginas, instalaros el componente Java y ver cómo y dónde se está procesando datos del LHC. En la siguiente imagen se distingue Europa, es simplemente un pantallazo del momento en que entré yo.

También hay redes grid más pequeñas, como una que tiene el CERN y UK: gridPP. Pero bueno, para seguir aportando valor añadido al artículo, diré que he encontrado un buen artículo de cómo funciona o cómo es posible técnicamente trabajar con estos ordenadores compartidos aquí. Para dejaros con un aperitivo, la clave es usar un tipo de software especial llamado middleware, aunque también lo veréis como midware.

Por cierto, en esta página podéis ver las organizaciones que ceden sus equipos para el cálculo grid global, es decir, para que lo use quien quiera. Los usuarios particulares también pueden ceder sus recursos para estos cálculos, aunque para ello haya que cumplir un mínimo de requisitos. Si queréis información, mirad aquí.

Por cierto, para la transmisión de todos estos datos desde el CERN a los centros de procesamiento (los llamados Tier o proveedor) se usa una fibra óptica con un ancho de banda de 11 Gb/s que envía datos a los 11 principales centros de procesamiento de la red LCG, denominada LHCOPN.

Por último, un proyecto más colaborativo que éste que tiene mucho éxito es uno que contamos hace un tiempo en este blog, denominado el proyecto BOINC. 

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Los puentes al sol

Para introducir el post de hoy, hay que empezar explicando qué es un esfuerzo a fatiga:

Una fuerza de estas características es una serie de esfuerzos repetidos que se aplican a cualquier estructura. Un ciclo de estas fuerzas por sí misma no va a colapsar la estructura, pero la repetición de una serie de esfuerzos (en ocasiones de distinto signo) termina por crear daños acumulados en una estructura, hasta que finalmente rompe.

Un ejemplo muy claro es cómo rompemos la anilla de las latas de refresco, donde se dobla la anilla atrás-adelante hasta que rompe. Sin embargo, uno solo de esas fuerzas no rompe la anilla, sino la serie de varios de ellos. 

Muchas estructuras sufren esfuerzos periódicos repetidos cada cierto tiempo, como por ejemplo el paso de los trenes por una vía. A los esfuerzo que sufre la vía se le llama esfuerzo a fatiga. Si la fuerza o esfuerzo es un poco grande, con el paso de las repeticiones puede terminar colapsando la estructura en un tiempo más o menos corto. Sin embargo, no sólo existe la fatiga mecánica, sino que también está la fatiga térmica, y es lo que quería explicar hoy. 

Fatiga térmica, como los lectores se podrán imaginar, son los esfuerzos periódicos que sufre un objeto por exposiciones periódicas a distintas temperaturas. Pero un momento, ¿un cambio de temperatura, sin que haya algo que toca el material, puede "hacer sufrir" al material? Pues sí! Concretamente, la fórmula que sigue es esta (dilatación térmica):

Alfa tiene unidades de 1/ºC o 1/K

L es una longitud

Delta de T es una diferencia de temperaturas (ºC ó K)

Si el lector opera con las unidades, pero fácilmente que el resultado es una longitud, es decir, cuánto se alarga o se reduce una estructura muy sencilla en una dimensión.

Por ejemplo, fatiga térmica sufre el hilo de las bombillas cada vez que se encienden y se apagan. O los quitamiedos de la carretera cuando pasa del día a la noche. O también los puentes! ¿Y qué pasa entonces con los puentes? PUES QUE SE LLEGAN A DILATAR, es decir, aumentan su longitud en sitios con grandes cambios de temperatura a lo largo del día.

Hagamos unos pequeños números para ver esto de manera muy simple. Pongamos un puente de 100m, que sufre una diferencia de 20ºC del día a la noche, y el coeficiente de dilatación del acero es 1.1 x 10^-5 

Si hacemos números, veremos que la deformación es 0,022 m. ¡Que eso es 2,2 cm!

He aquí un nuevo criterio de diseño muy importante que ha de hacerse en las estructuras: ha de poder soportar los esfuerzos de fatiga térmica, si es que los va a sufrir (motores, bombillas, puentes metálicos...). Por ejemplo, el puente ha de tener juntas de dilatación que permiten absorber los aumentos y reducciones de su estructura sin que todo el puente cruja y colapse. Simplemente la junta permite que las uniones entre las barras que conforman un puente metálico puedan aumentar y reducirse. Aquí tenéis un artículo interesante al respecto.

De hecho, uno de los puentes más famosos de este fenómeno es uno de los pocos que hay en Calcuta: el puente Howrah, también llamado Rabindra Setu. 

Es un puente metálico, y según afirma un gran amigo (J.A.) sufre una dilatación térmica total a lo largo del año de 1,5m, siendo el puente que más sufre un fenómeno de estas características. Esta estructura de hecho soporta todos los días un auténtico shock de tests de esfuerzos de fatiga, ya que sobre él circulan al día 150.000 vehículos y hasta 4.000.000 de personas, lo cual le convierte en el puente más transitado del mundo. Además de la temperatura extrema que puede llegar a tener este país, con su correspondiente fatiga térmica. En la página oficial de este puente, en el apartado Maintenance podéis ver que sí hay que revisar frecuentemente estas juntas para el mantenimiento del puente.

No sólo este puente arroja un dato curioso, sino que la misma Torre Eiffel es más alta en verano que en invierno por el mismo fenómeno. O el puente colgante de Verrazano es 3,66m más bajo en verano que en invierno, simplemente por la dilatación térmica de los cables. Esto no es ninguna tontería, sino que tiene que cumplir el criterio de diseño con tanto rigor como la tensión máxima, y si no, véase que un Boeing 737 causó decenas de víctimas por explotar la cámara de compresión de su motor (fatiga térmica)

Por cierto, la fatiga térmica también tiene mucho que ver con la incansable bombilla de Livermoore, sobre la cual podéis leer un interesante artículo de por qué dura tanto aquí.

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¿Cómo ver la F1?

Hoy toca uno de mis pocos posts que hago como si fueran editoriales de blog, y no es por otra cosa que para dar mi opinión sobre una de mis pasiones, y que no es otra que la Formula1. 

Concretamente, no sienta bien que escuches a otros aficionados, o que incluso yo lo haya dicho, que la máxima categoría del Automovilismo es aburrida. Que no pasa nada. Que siempre ganan los mismos. Que no hay emoción. Que con ver las últimas cinco vueltas basta.

Entra dentro de las posibilidades de cualquier deporte que sea un deporte aburrido, al igual que pueden salir muchos partidos de fútbol aburridos, etapas de ciclismo aburridas, o al igual que a mí me lo parece el fútbol americano, por ejemplo. A mí modo personal de ver, las carreras de Formula1 son mucho más que unos coches dando vueltas, aunque también recalco que es un fallo que alguien se declare aficionado al mundo del motor y que sólo vea esta categoría. También es bueno saber y disfrutar de las motos para empezar, los rallyes, el campeonato alemán de turismos (DTM), la Tourist Trophy, o incluso que se pongan los pelos de punta con las Red Bull Air Series (que este año no se disputan). 

Los lectores de este blog proceden de distintas partes del Globo, y si no viven en España no van a entender la siguiente exposición: creo que actualmente, el equipo de Antonio Lobato (que es con el que vemos Formula1 la mayoría de los españoles) puede tener una retransmisión mejorable y ayudan a que las carreras sigan siendo aburridas para muchos aficionados, y vamos a ver si consigo hacer una crítica constructiva:

Creo que el equipo ha perdido sustancialmente con la marcha de Pedro Martínez de la Rosa, pero era inevitable y no se puede hacer nada. Ahora mismo, la voz cantante la llevan el mismo Antonio Lobato y Marc Gené. Sin embargo, a mí me parece que en la mayoría de las carreras se describe lo que ocurre en la pista y lo que se puede leer en la pantalla de tiempos de carrera. Esta pantalla, por si alguien no la conoce, está accesible para todo el mundo en la página www.formula1.com, y pinchando en el apartado Live Timing. 

A continuación, ingresamos nuestro usuario y password (que se pueden hacer de manera gratuita y sin pertenecer a ningún medio) y tendremos acceso a la pantalla de tiempos de la que hablan los comentaristas,  cuando hablan de sectores morados, notificaciones de vuelta rápida, etc. Y se actualiza en tiempo real, sin apenas consumo de recursos informáticos ni nada. Esta aplicación está también disponible para descargar en dispositivos móviles.

Por lo tanto, a mí me parece que el equipo comentarista debería (y yo reconozco que es difícil) ir más allá y contar detalles que no se vean ahí: incidir más en el planteamiento de estrategias, contar más detalles de configuraciones de coches, etc, si es que es posible. Ahora bien, cierto es que yo no conozco tanto medios para comparar las distintas retransmisiones, pero es lo que yo echo de menos. Y también digo que yo no sabría transmitir ahora mismo lo que pido.

Sin embargo, a mí me gusta la técnica del palo y la zanahoria, por lo que ya que hemos dado el palo, vamos a por la zanahoria: creo que se cuida mucho el previo, más que en otras partes de Europa incluso, y que se intentan tocar varios aspectos de actualidad. Concretamente, me gustan mucho las explicaciones de Toni Cuquerella, o vídeos que explican el funcionamiento de algún elemento aerodinámico, o paseos por el paddock.

Bueno, pero todavía no he respondido al título del post... ya va!! Simplemente voy a describir una propuesta con la que a mí la Formula1 me resulta más entretenida que lo que les puede parecer a otros aficionados. Vamos con ello:

- Sobre todo, lo mejor como en todos los eventos deportivos, es verlo en compañía. Si no es el caso, continuamos con los consejos.

- La pequeña aplicación de Live Timing permite entender y ampliar la información de los comentaristas.

- Por supuesto, cuanto más actualidad de este mundo se visite, mejor. Algunas páginas: BoxGP, F1aldia, TheF1, entre otras. Como programa de radio, Vuelta Rápida. 

- Otra posible opción es participar si es posible, en pequeñas apuestas. El apostar por distintos pilotos o resultados permite fijarse con particular interés ahí donde está la inversión, y apreciar más detalles. Implica la participación del espectador por así decirlo. Aquí vuelve a ser importante el tener un grupo de compañeros o personas interesados en el deporte.

- Y he dejado el último consejo para el último lugar, y me parece de los más útiles y fáciles de llevar a cabo, y no es otro que acompañar la carrera de las famosas redes sociales. Concretamente, Twitter funciona muy bien en este tipo de eventos. Mi caso es que normalmente veo las carreras en mi casa, sólo o en familia frente al televisor. Sin embargo, gracias a algo tan habitual hoy en día como un teléfono móvil con Internet, podemos conectarnos a esta red social y ver lo que otros usuarios twitean sobre la carrera. Si son buenos usuarios, o que generan comentarios jugosos, útiles, o de opinión... enriquecen la percepción de la carrera. Yo mismo, no es raro que esté twiteando durante una carrera (@jeibros), pero a continuación os voy a dar una pequeña lista personal de gente que twitea mejor que yo.

- VirutasF1, no para de comentar a lo largo de toda la semana.

- XeviPujolar, ingeniero de pista de Pastor Maldonado en Williams: responde a preguntas técnicas antes de cada GP a menudo.

- IvanF1, experto en la técnica de F1.

- Antonio Mesquida, un descubrimiento muy agradable, capaz de contar los rumores de las cúpulas más altas de este deporte.

- Javier Rubio, periodista de F1

- Andy Soucek, este piloto de F1 comenta en la cadena Cope, pero también twitea.

- José Antonio Fernández, metido en muchas salsas de F1 en web y radio.

Quiero dejar claro que me dejo a muchos, pero el conjunto era contar una pequeña propuesta para disfrutar de un deporte que da posibilidades para hacerlo (cada uno en la medida que pueda llevarla a cabo), más allá de cambios que haya que hacer en el reglamento para hacerlo aún más entretenido. A mí también me gustaría que otros aficionados me den su visión, o me comenten si creen que estoy equivocado.

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La inestabilidad de los aviones

Hoy, tras un tiempo más largo del habitual para publicar posts, traigo un concepto que no está muy recogido en portales como Youtube, para mi sorpresa. Y la mecánica y teoría tras esto da un poco pereza de ponerse a leer.

Se trata de la estabilidad estática de los aviones.

Básicamente se trata de que algunos aviones de combate, los comúnmente denominados cazas, son elementos altamente inestables y algo tan simple como mantener un vuelo en línea recta es muy complejo. Este avión es muy nervioso y tiende a ser muy inestable para poder maniobrar y giros alrededor de su eje longitudinal rápidamente. Por lo tanto, no es un fallo, sino un criterio de diseño.

Vamos a comenzar por lo básico. Estabilidad estática se refiere al concepto de qué ocurre con una basa cuando es sometida a una pequeña fuerza de su posición de equilibirio. Imaginemos una pequeña masa puntual, que podría ser una bolita:

Estabilidad estática positiva

Si aplicamos una fuerza, la bolita tenderá a volver a su posición original.


Estabilidad estática neutra

Ante la aplicación de una fuerza, la bolita se quedará de manera estable en otro punto con las mismas condiciones que la posición original.


Estabilidad estática negativa

Ante una perturbación, la posición de equilibrio se volverá inestable, y no se podrá saber cuál es su próximo punto de equilibrio.

El caso del post que nos ocupa es el último. Es decir, en un avión caza cuando el piloto desea maniobrar, la tendencia del aparato es favorable a ese cambio. De hecho, es tan favorable, que el piloto tiene que realizar un gran esfuerzo en volver a tener una posición de equilibrio. De la misma manera, es difícil estar estático, o ir recto, ya que ante la mínima perturbación el avión reacciona.

Pero veamos por qué ocurre esto. Uno de los modelos más representativos de este criterio de diseño es el F-16, ampliamente conocido por los geeks de este mundillo. Vamos a verlo:

El peso (w) cuelga del centro de gravedad. Mientras, la fuerza de sustentación (lift, Lw), sale del centro aerodinámico. Esta imagen se puede ver en esta entrada de la wikipedia. Y en la misma página, a través de una sencillas ecuaciones, se llega a definir el concepto de margen estático:

En esa ecuación:
- xg es la distancia del centro aerodinámico al centro de gravedad.
- c es la distancia de la cuerda aerodinámica media del ala.
- Vt es un término que tiene en cuenta lt, la c, el peso y la sustentación.


Por otro lado, tras hacer un análisis un poco más completo del avión, lograríamos el punto neutro, o CENTRO AERODINÁMICO: se trata del punto alrededor del cual se equilibran todas las fuerzas aerodinámicas del avión, y el margen estático (h) es la distancia entre el centro de gravedad y ese punto. para que un avión sea estable, el término h debe de ser positivo. Si el CDG se encuentra por delante del punto neutro (o centro aerodinámico), el avión tendrá estabilidad estática longitudinal estable. Por contra, si está por detrás, será inestable, como lo es el F-16, y en este caso se denomina relaxed static stability, o estabilidad estática relajada.

De hecho, este caza cuenta con sistemas electro-hidráulicos que permiten un mayor control del avión a través de la tecnología fly-by-wire. El modelo participó en la operación Tormenta del Desierto, y todos los pilotos se quejaron de su excesiva falta de maniobrabilidad.

Esta estabilidad está relacionada con los siguientes conceptos, pero no se calculan de la misma manera:
- Estabilidad estática transversal: corresponde a la capacidad del avión para rotar sobre su eje longitudinal.
- Estabilidad dinámica: es la tendencia final para volver a una posición de equilibrio después de haber sufrido una perturbación. Es la forma que tiene el objeto de volver al equilibrio al cabo de un tiempo, mientras que la estabilidad estática que hemos visto es la capacidad INICIAL que tiene (pág 9).

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