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Plástico fuerte como el acero

Lunes, Noviembre 12th, 2007, por Pablo Martinez Mena

  Los nanotubos y otras nanoestructuras han mostrado unas propiedades mecánicas impresionantes, en particular, su resistencia mecánica . Sin embargo, trasladar estas características del ámbito de lo nano- al de lo macroscópico, está planteando serias dificultades que impiden explotar en la práctica semejantes cualidades. Esto se debe a que aunque individualmente las nanoestructuras pueden ser muy resistentes, materiales macroscópicos elaborados a partir de tales bloques no pueden aprovechar tal fortaleza debido a que los enlaces entre los elementos constituyentes son débiles.

Una manera de aprovechar la fortaleza de las nanoestructuras es mediante materiales compuestos, en los que éstas se embeben en un elemento matriz que las liga entre sí con mayor fortaleza, de manera semejante a como el mortero distribuye las tensiones entre los ladrillos en las construcciones.

Recientemente un grupo de investigación de la Universidad de Michigan ha publicado la obtención de un material plástico con rigidez y resistencia a la tracción diez veces superior a otros nanocompuestos. Este nuevo nanocompuesto se ha obtenido a partir de un polímero denominado alcohol polivinilo (PVA) , habitualmente utilizado en pinturas y pegamentos, y capas de tamaño nanométrico (1 nanómetro de espesor y 10 nanometros cuadrados de superficie) de un mineral que forma un tipo especial de arcilla llamada Montmorillonita (MTM). Otra novedad es el proceso de elaboración, en el que un robot sumergía una placa de vidrio en una solución de PVA, posteriormente en una dispersión de MTM y finalmente la secaba. Este ciclo podía repetirse el número de veces necesario hasta obtener el número de capas deseadas. (Se necesitaron 300 capas para obtener una lámina de material del grosor del film para envolver bocadillos). La estructura así obtenida es semejante a la del nácar, con el que los moluscos construyen sus conchas. El origen de su fortaleza se encuentra en los enlaces de hidrógeno que se forman entre las capas de MTM y el PVA. Estos enlaces no son permanentes, pero son muy fuertes, y bajo tensión se destruyen y regeneran constantemente, en lo que uno de sus desarrolladores ha denominado efecto velcro.

El coste de este nanocompuesto es difícil de estimar. Los componentes son baratos, y no se requieren grandes cantidades de energía, a diferencia del acero o las cerámicas, pero de  momento es un proceso lento. Los autores de la investigación están buscando actualmente mejorar las propiedades del material, y sus estudios obtuvieron el pasado año 1.2 millones de dólares de fondos del Departamento de Defensa de los EEUU, que estaba interesado en el desarrollo de blindajes más efectivos para los aviones no tripulados de la fuerza aérea así como para vehículos e infantería.

Esta es la estructura nanoscópica del compuesto :

glas.jpg

Y este su aspecto macroscópico:

film.jpg

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Nanocirugía

Jueves, Octubre 11th, 2007, por Itziar Goikoetxea

 La célula es un universo dinámico donde interactúan una multitud de componentes a escala nanométrica. Con el fin de estudiar la estructura subcelular, se ha convertido necesario disponer de una instrumentación que permita la manipulación directa, extremadamente precisa y no invasiva. La llegada, de los láseres en los años 60, dio lugar al nacimiento de la cirugía láser. Hoy en día, la reducción del impulso láser por debajo del nanosegundo permite comprender mejor su interacción con los tejidos biológicos y controlar las intervenciones quirúrgicas con una resolución del orden de algunas centenas de nanómetros. Mediante la ionización de la materia por luz, la nanocirugía láser permite efectuar intervenciones quirúrgicas intracelulares tales como el corte de microtúbulos o de fibras sin dañar las estructuras de alrededor o comprometer la viabilidad celular. Así, el uso de láseres de pulsos ultracortos, más precisos y potentes, ofrece un nuevo acercamiento al estudio de las fuerzas biológicas o de la dinámica citoesquelética.

Las funciones celulares complejas tales como la mitosis, el crecimiento, o la diferenciación tienen lugar en dominios celulares distintos. Para estudiar la dinámica de dichos fenómenos, un acercamiento experimental clásico consiste en perturbar al sistema para estudiar los mecanismos de reacción y de regeneración a corto y largo plazo. La instrumentación convencional, como las microagujas, tienen una resolución espacial limitada al orden de las décimas de milímetro y destruyen a menudo la integridad física de la célula. A lo largo de los últimos años, ha sido pues necesario el desarrollo de nuevas herramientas que permitan un acercamiento celular preciso y no invasivo, de ahí, el reciente interés por los sistemas de cirugía láser que permiten una resolución submicrométrica y un radio de acción restringido al entorno celular directo.

Comprimiendo la duración de los pulsos luminosos a tiempos extremadamente cortos, desde los nanosegundos hasta algunas decenas de femtosegundos para los láseres más modernos, la potencia máxima de cada impulso puede aumentar en varios órdenes de magnitud conservando una energía razonablemente baja. Así se pueden inducir efectos no lineales en el medio irradiado, desde la degradación fotoquímica a la explosión mecánica y termal. Al focalizar sobre un punto del interior de un tejido o sobre la membrana de una célula, es posible vaporizar localmente el material intracelular sin que el efecto fotodestructor se extienda más allá de algunos cientos de nanómetros entorno al punto irradiado. Así, se pueden recortar de modo muy preciso citoesqueletos, u orgánulos como las mitocondrias. Esta técnica no invasiva permite una manipulación directa de la maquinaria celular con una resolución inferior al micrómetro, de ahí el término nanocirugía.

La formación del plasma de dimensiones nanométricas tiene lugar al focalizar pulsos muy cortos a través de objetivos con una gran apertura numérica (>0,9) que provocan la ionización de la materia. Este fenómeno que comienza con la liberación de un electrón por la absorción de varios fotones, se produce en cascada durante toda la duración del pulso láser, provocando una avalancha de electrones libres y descomponiendo así la materia generando un plasma. Tan pronto como ha sido formado, el plasma absorbe una parte de la luz y puede provocar ciertos efectos secundarios que contribuyen a amplificar la extensión espacial y temporal del efecto quirúrgico. Los recientes desarrollos tecnológicos de los láseres han permitido una reducción de la extensión espacial y temporal. Si bien no existe el láser perfecto en nanocirugía, hay que tener en cuenta distintos parámetros ópticos, como la calidad del haz o la extensión del foco, que determina la intensidad del haz, y por ende, la apertura numérica. En términos de longitud de onda, el uso de rayos UV-A (próximos al visible) es el mejor compromiso para reducir la extensión del haz, proporcional a la longitud de onda. Sin embargo, la penetración óptica del UV en los tejidos biológicos no supera el centenar de micras y es por ello que el uso de los láseres que emiten en el IR o visible es más eficaz para los tejidos profundos.

nanocirujia.jpg

La nanocirugía, puede por lo tanto ser optimizada utilizando trenes de pulsos ultracortos, por debajo del nanosegundo. Ello explica el reciente éxito de los laseres de femtosegundos en cirugía con láser, porque el uso de pulsos por debajo del picosegundo, permite un mejor control del efecto deseado y de su extensión espacial. La nanocirugía se centra en el estudio y modificación de los elementos subcelulares sin afectar la viabilidad celular lo que presenta múltiples aplicaciones en biología celular, en la comprensión de las distintas etapas del desarrollo, en las interacciones funcionales entre diferentes orgánulos, o en los intercambios célula-célula.

 

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Nanotubos para detectar y reparar grietas en polímeros

Martes, Octubre 9th, 2007, por Itziar Goikoetxea

 

El profesor Nikhil Kotakar, del Departamento de de Ingeniería Mecánica, Aeroespacial y Nuclear de Rensselaer,  ha desarrollado un nuevo método a base de nanotubos de carbono para detectar y reparar cualquier grieta casi en cualquier estructura polimérica.

Al introducir en el polímero nanotubos de carbono eléctricamente conductores y monitorizando su resistencia eléctrica en diferentes puntos de la estructura, se puede precisar la situación y tamaño de la menor de las grietas. Una vez situada la fractura, Kotakar puede enviar una breve señal eléctrica a la zona para calentar los nanotubos y fundir un agente reparador añadido a la mezcla que sella la fractura.

 

Incluso la adición de una pequeña cantidad de nanotubos tiene un efecto endurecedor para los materiales plásticos. Los investigadores del Rensselaer Polytechnic Institue han desarrollado una simple técnica para identificar y reparar, fracturas pequeñas pero potencialmente peligrosas  en las alas de los aviones y en otras muchas estructuras fabricadas mediante polímeros.

La mayoría de errores en cualquier estructura ingenieril se suelen deber a microgrietas que se extienden hasta alcanzar tamaños peligrosos y a la larga comprometen la integridad de la estructura. La solución que propone Koratkar, permite un diagnóstico en tiempo real y no requiere ningún sensor externo o instrumentación compleja. Hasta hora se usaban sensores ultrasónicos, que son unidades externas que requieren mucho tiempo para escudriñar la superficie completa.

El equipo de Koratkar fabricó una estructura de resina epoxy, a la que se le añadió una cantidad de nanotubos igual al 1% de la masa total. Posteriormente, se mezcló bien para asegurarse de que los nanotubos se difundían  a través de la estructura. Los investigadores introdujeron en ésta una serie de alambres, en forma de rejilla,  que servían para medir la resistencia eléctrica y para aplicar distintos voltajes a la estructura. Al enviar una pequeña señal eléctrica a través de los nanotubos, los investigadores fueron capaces de medir la resistencia entre dos puntos cualesquiera de la rejilla. Luego, produjeron una grieta en la estructura y midieron la resistencia entre los dos puntos más  próximos de la rejilla. Como la corriente eléctrica ahora tenía que salvar la grieta para viajar desde un punto a otro, la resistencia aumentaba. Así, cuanto mayor era la grieta, mayor era la resistencia que se medía entre los dos puntos. Cuando se detecta una grieta, se puede aumentar el voltaje que atraviesa los nanotubos en un punto en concreto de la rejilla. Este voltaje extra genera calor, lo que a su vez derrite un agente reparador que se mezcló con la resina. Este agente fluye hasta la grieta donde se enfría, reparándola. Las estructuras ya arregladas son en un 70% igual de fuertes que las estructuras originales.  Lo novedoso de esta aplicación es el uso de nanotubos de carbono no sólo para detectar la grieta sino también para repararla.

Se espera que este sistema aumente la vida, seguridad, y eficacia de las estructuras poliméricas, que se usan en vez de metales cuando el peso es un factor a tener en cuenta. Por otro lado, los investigadores tienen también la evidencia de que los nanotubos influyen en la disminución de la tasa en la que las grietas de los polímeros se extienden.Actualmente, el equipo trabaja en la optimización del sistema, en su aplicación a estructuras mayores y en un análisis más exhaustivo de la resistencia eléctrica de la rejilla y de los nanotubos incrustados.

grietas.jpg

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El secreto de los huesos

Lunes, Octubre 8th, 2007, por Itziar Goikoetxea

 Una nueva investigación del MIT, desvela por primera vez el papel que juega la estructura atómica de los huesos en el  mecanismo de endurecimiento de los mismos. Este mecanismo permite que a costa del sacrificio de una pequeña parte del hueso, éste se proteja al completo. Se explica mediante el modelo propuesto por qué el hueso aguanta pequeñas fracturas y la necesidad del hueso de estar constantemente reconstruyéndose. Estos conocimientos podrían fundamentar el diseño de nuevos materiales.

A diferencia de los materiales de construcción sintética, que tienden a ser homogéneos, el hueso es un tejido heterogéneo, cuyas células sufren un cambio constante. Los científicos han clasificado la estructura básica del hueso en una jerarquía de siete niveles a distinta escala.

A nivel atómico, el primer nivel en el que se divide el modelo que creó Markus Buehler, del Departamento Civil de Ingeniería Medioambiental del MIT, se pretendió estudiar como se acoplan las moléculas, y cómo y cuándo se separan. En concreto, para encontrar el mecanismo que rige la dureza de los huesos, que es algo relativamente sorprendente dado que se trata de un material ligero y poroso, estudió la reacción a la fuerza de los enlace químicos inter e intramoleculares

En el siguiente nivel,  se encontró que las fibras de colágeno mineralizadas estaban compuestas de cuerdas a base de moléculas de colágeno alternadas con cristales de hidroxiapatita. Estas  cuerdas  se apilan de  tal manera que los cristales aparecen con una configuración escalonada. Al aplicar presión sobre las fibras, algunos de los enlaces débiles entre las moléculas de colágeno y los cristales se rompen creando pequeños gaps o estiramientos en las fibras. Este estiramiento difunde la presión a un área más extensa y protege otros enlaces más fuertes entre las propias moléculas de colágeno. El estiramiento permite también a los pequeños cristales cambiar de posición.

Anteriormente, algunos investigadores sugirieron que la clave que explicaba la dureza de los huesos residía en el deslizamiento molecular, que permite a los enlaces débiles romperse y estirar la estructura sin destruirla. Otros autores han citado la largura característica de los cristales de hidroxiapatita (unos pocos nanómetros) como la causa de la dureza de los huesos, puesto que los cristales son demasiado pequeños como para romperse fácilmente.

A escala atómica, Buehler sostiene que ambos mecanismos intervienen, lo que sugiere que los conceptos introducidos anteriormente serían correctos. Según a la escala en la que nos situemos, la dureza de los huesos reside en un mecanismo distinto. Además descubrió algo curioso: la magnitud de los mencionados gaps, varios cientos de micrómetros, es igual a la de las unidades multicelulares básicas o BMUs asociadas a la remodelación de los huesos. Las BMUs son una combinación de células que trabajan en equipo renovando el tejido, formando pequeñas cavidades a lo largo del mismo.

Así, el mecanismo responsable de la dureza de los huesos a escala molecular, explica también como el hueso puede ser tan fuerte aún y conteniendo tantas pequeñas cavidades necesarias para su renovación. Esto podría resultar una información muy útil para los ingenieros que siempre han utilizado materiales como el acero, duros pero muy densos. Éstos generalmente aumentan las dimensiones de las estructuras para hacerlas más robustas, mientras que la naturaza genera esta robustez mediante estructuras jerárquicas.

secreto.jpg

La imagen superior representa la configuración escalonada de los cristales de hidroxiapatita, y las moléculas de colágeno (morado). En el inferior, el nivel 2 del modelo.

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Las Nanotijeras

Viernes, Octubre 5th, 2007, por Itziar Goikoetxea

  En Japon, un grupo de investigadores  han desarrollado unas tijeras a escala molecular que se abren y cierran según sea la luz que reciben. Estas pequeñas tijeras son el primer ejemplo de una herramienta molecular capaz de manipular mecánicamente moléculas mediante luz como único estímulo.Las tijeras tienen apenas 3nm de longitud, por lo que son lo suficientemente pequeñas como para suministras fármacos a las células o para manipular los genes y otras moléculas biológicas, según Takuzo Aida, profesor de la Universidad de Tokio. Según el propio Aida, a los químicos y bioquímicos podrían también serles útiles estas tijeras para controlar con mayor precisión la actividad de las proteínas. Los detalles de esta herramienta se presentaron  en el 233º encuentro de la American Chemical Society, la mayor sociedad científica del mundo.

Los científicos buscaban desde hace mucho tiempo un modo de desarrollar herramientas a escala molecular que funcionaran en respuesta a un estímulo en concreto, como la luz o el sonido. Por ello, los biólogos, en concreto se muestran entusiasmados con el desarrollo de esta técnica porque les aporta una manera sencilla de manipular genes y otras moléculas. Kazushi Kinbara, coinvestigador en este estudio, afirma que mediante  el uso de una técnica de excitación multifotónica, se podrán manipular las tijeras en el interior del cuerpo para aplicaciones médicas. Por ejemplo, se sabe que la radiación del infrarrojo próximo puede alcanzar partes muy internas del cuerpo.

Las tijeras consisten en una cadena química que se pliega o extiende según sea la longitud de onda de la radiación que incide sobre ella. Al igual que las tijeras reales, estas tijeras moleculares tienen un pivote, hojas y asideras. El pivote consiste en una estructura de dos pisos fabricada de ferroceno, con un átomo de Fe (II) entre dos placas de carbono. La unidad, que consta de tres piezas forma un eje, que permite a las tijeras rotar y girar. El movimiento está dirigido por las dos asideras que están unidas a una molécula fotosensible, llamada azobenzeno, que no sólo tienen la capacidad de absorber luz, sino que además presenta dos formas isoméricas: una larga y otra corta. Cuando a la forma alargada del azobenzeno es expuesta a radiación UV, se convierta en la forma corta. Una exposión a luz visible, transforma la forma corta en forma larga.

Si se usa alternativamente luz visible y UV, la largura del azobenzeno disminuye y aumenta, lo que provoca que las asideras presenten un movimiento continuo de apertura-cerradura. Unido a las hojas de las tijeras, hay unidades organometálicas llamadas zinc-porfirina.  Cuando el átomo de zinc está unido a una molécula que contenga nitrógeno, como el DNA, el zinc y el nitrógeno actúan como imanes, asegurando que estén firmemente sujetas a la molécula. Como las hojas se abren y cierran, las moléculas huésped permanecen atadas a la zinc-porfirina, y como resultado, se retuercen hacia delante y hacia atrás.

En un reciente estudio, los científicos demostraron que las tijeras guiadas mediante luz podían ser utilizadas para atrapar y girar moléculas. El grupo actualmente esta trabajando para desarrollar un sistema de tijeras mayor que pueda ser manipulado por control remoto. Las aplicaciones prácticas se espera que lleguen en un plazo de cinco a diez años.

 nanotijeras.jpg

 

 

 

 

 

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Científicos desarrollan una “receta” de bajo coste para construir microchips con ordenamiento periódico

Martes, Septiembre 11th, 2007, por Pedro Hidalgo

Las micro- y nanoestructuras ordenadas poseen numerosas aplicaciones en el campo de la electrónica, de la óptica, de la química e incluso de la biología. Los métodos tradicionalmente utilizados para fabricar estos ordenamientos periódicos han sido los haces de electrones o de iones y el uso de procedimientos mecánicos com el uso de una punta. Pero estos métodos están limitados a áreas poco extensas. El uso de litrografía de interferencia puede conseguir solventar este hecho y conseguir áreas más extensas pero limita la periodicidad de la red.

Científicos de la Universidad de Princeton han desarrollado un nuevo método  sin máscara y de bajo coste para "auto-generar" micro y nanoestructuras ordenadas a partir de una lámina delgada de material polimérico situado entre dos láminas completamente planas y rígidas. El primer paso consiste en la deposición de una película delgada de polímero  sobre una superficie rígida y completamente plana, como puede ser una oblea de silicio. Sobre esta lámina depositada se coloca una segunda oblea con las mismas características creando un "sandwich" de polímero que se calienta hasta una adhesión correcta con las dos obleas. Finalmente, se separan dichas obleas y como resultado la película de polímero se fractura creando automáticamente un conjunto de estructuras poliméricas de tamaño nanométrico y con un ordenamiento de largo alcance. Ambas estructuras, una en cada oblea son complementarias. Este método tan sencillo permite la formación de líneas periódicas o redes, separadas por tan solo 60 nanómetros. Dichas estructuras de material polimérico pueden crecerse sobre microchips lo cual permite que estructuras de este tamaño tengan aplicación en óptica, biología y dispositivos electrónicos, incluyendo el alineamiento de cristales líquidos para la formación de "displays".

"Es de remarcable, y poco intuitivo, que los procesos de fractura puedan crear estas ordenamientos regulares", ha indicado Willian Russel (professor de ingeniería química y decano de Princeton's Graduate School) director del grupo de investigación que ha presentado este trabajo y que ha sido publicado recientemente en la revista "Nature Nanotechnology".

Primer paso para la formación de las nanoestructuras     Segundo paso para la formacion de la estructura     Tercer paso para la formacion de la estructura

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Lo último en fuentes de energía.

Miércoles, Septiembre 5th, 2007, por Pedro Hidalgo

  ¿Qué obtendríamos cuando al papel se le añade nanotubos de carbono?. En principio podemos pensar que se produce un endurecimiento del papel pero por contra, la mezcla sigue siendo flexible que incluso puede ser preparada en láminas ultra delgadas. Esto permite la posibilidad de crear baterías flexibles y supercondensadores tal y como se ha publicado recientemente en un trabajo del Instituto Politécnico Rensselaer de Nueva York mientras los investigadores estudiaban la creación de una nueva generación de membranas para la diálisis.   El hecho de que se puedan fabricar acumuladores de energía con el papel es un gran logro debido a que podremos disponer de baterías enrollables o en forma de hojas de papel sin ninguna pérdida de eficacia. Robert J. Linhardt, uno de los investigadores de este proyecto ha comentado:  "La flexibilidad de este tipo de baterías es muy superior a la flexibilidad de las baterías flexibles que hoy en día existen en el mercado las cuales son más parecidas a un CD.  Esto permitirá "moldear" la batería en cualquier forma para adaptarla al espacio disponible. "

   Como cualquier otro dispositivo acumulador, la batería en la versión de papel comprende electrodos, electrolitos y  un separador. La alineación vertical de los nanohilos de carbono constituyen el primer electrodo y son depositados sobre un sustrato de Silicio usando un método de deposición vapor. Estos nanotubos dan al papel un aspecto oscuro. La celulosa vegetal es depositada entonces sobre esta distribución de nanotubos, solidificándose al secarse formando el separador. Esta hoja de papel así preparada es impregnada con un líquido iónico (una sal orgánica líquida a temperatura ambiente) que proporciona el electrolito. Puesto que el líquido orgánico no contiene agua, no hay nada en la batería que pueda congelarse o evaporarse por lo cual permite ser utilizada en zonas con temperaturas extremas dentro del rango de los 195-450K ( -200 ºC  hasta 180 ºC).

   Para construir una batería sólo hay que depositar un pequeño recubrimiento de óxido de litio como segundo electrodo. Sin embargo para construir un supercondensador sólo hay que depositar dos electrodos de carbono a ambos lados del papel. El equipo de investigadores ha diseñado un dispositivo de "almacenamiento dual" contenido tres electrodos que actúan como supercondensadores y baterías a la misma vez.  La capacidad de generar electricidad es alta ya que una batería   del tamaño de un sello de correos es capaz de generar un voltaje de aproximadamente 2.5V. Debido a que la celulosa es extremadamente biocompatible, este tipo de dispositivos se convierte en una gran alternativa como fuentes de energía para dispositivos implantados en el cuerpo. Los investigadores han demostrado que las propias sustancias del cuerpo humano como la sangre, la orina o el azúcar pueden actuar como electrolito en este dispositivo evitando la falta de  biocompatibilidad  del electrolito original.

Bater�a flexible                   Dispositivo h�brido de tres terminales

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IBM, ¿a la cabeza de la investigación en Nanotecnología?

Lunes, Septiembre 3rd, 2007, por Pedro Hidalgo

   El pasado día 30 de Agosto, la empresa IBM ha anunciado los dos mayores logros en el campo de la nanotecnología que hoy en día podrían llevarnos a una nueva generación de dispositivos y estructuras constituidas por tan sólo unos cuantos átomos o moléculas. Sin embargo, todavía estamos lejos de llevar estos logros dentro de la vida cotidiana, pero sí que permitirán a los científicos avanzar aún más en el campo de la nanotecnología que se dedica básicamente a la exploración de formas de construir y diseñar nuevas estructuras y dispositivos ultra-delgados basados en componentes de escala atómica. Tales dispositivos podrán ser utilizados en futuros chips, dispositivos de almacenamiento, sensores y otras aplicaciones que aún no podemos ni imaginar.   El trabajo será publicado próximamente en la revista Science a través de dos artículos. En el primero de ellos los científicos de IBM describirán los resultados alcanzados en probar una propiedad llamada anisotropía magnética en átomos individuales. Este tipo de medidas fundamentales tienden una gran importancia tecnológica ya que determina la posibilidad de almacenar información en un único átomo. Hasta el momento parece ser que nadie ha conseguido medir la anisotropía magnética en un solo átomo. Veremos sus resultados.

 

Simulación de un único átomo. IBM

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Ahorro energético y nanotecnología juntos de la mano.

Lunes, Julio 23rd, 2007, por Pedro Hidalgo

Todos podemos ver en las grandes ciudades cómo se está produciendo un cambio en los sistemas de señalización en las vías. Los semáforos tal y como los conocíamos están pasando a la historia y es que las antiguas bombillas de señalización, aquellas que además de estropearse cada dos por tres y de no ser visibles cuando el sol incidía sobre ellas, están desapareciendo a marchas forzadas. Su alto consumo energético y su baja eficiencia lumínica, hace que éstas se estén sustituyendo por paneles de LED's que además de un cosiderable ahorro energético, aumentan consideramblemente la luminosidad. En una nueva vuelta de tuerca, un grupo de investigadores americanos han conseguido aumentar la señal de salida de estos dispositivos un 70% sin un coste energético superior. Las investigaciones realizadas han ido encaminadas a la modificación de un diodo LED de nitruro de galio tal y como ilustramos en la figura. Como puede observarse, sobre un diodo LED normal se ha credico una lámina delgada de óxido de zinc, a la cual se le ha incorporado galio, y sobre ésta lámina se han crecido nanohilos de óxido de zinc perpendiculares a la superficie. Esta modificación ha conseguido que que esta nueva capa actúe como  una capa de extracción de luz para el LED consiguiendo los rendimientos anteriormente citados. Hemos de indicar que la capa de sólo la capa de nanohilos de ZnO produce un incremento del 20% en la señal lumínica de salida. El trabajo ha sido publicado recientemente en la revista "Applied Physics Letter" ( APL 90, pp. 203515, año 2007).

Esquema del nuevo LED     Imagen SEM

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La Comisión Europea se empieza a tomar en serio la Nanotecnología

Martes, Julio 17th, 2007, por Borja Cantero

  El 7 de junio de 2005, la comisión europea mandó al consejo, al parlamento europeo y al comité económico y social europeo un documento cuyo título ya hace intuir su propósito: "Nanociencias y nanotecnologías: Un plan de acción para Europa 2005-2009". Según este documento, la comisión defiende que Europa ha de evitar repetir la paradoja europea que se observa respecto a otras tecnologías y transformar sus programas de investigación y desarrollo en este campo en productos útiles y generadores de riqueza según la llamada "Estrategia de Lisboa". El objetivo perseguido es el de reforzar el liderazgo de la unión en I+D e innovación en el ámbito de las nanociencias y las nanotecnologías. Ahora bien, no a cualquier precio, es decir, abordándose los riesgos para la salud, la seguridad y el medio ambiente que pueden asociarse a estos productos y a sus aplicaciones en todo su ciclo de vida. Para todo ello la comisión propone una serie de medidas que han de afrontar todos los estados miembros y deben acatar también aquellos estados que se unan a la misma durante el tiempo de vigencia de las leyes y acciones que emanen de estos documentos. Entre ellas se incluyen: el aumento de las inversiones y la coordinación en I+D, el desarrollo de una infraestructura de I+D competitiva a nivel interncional (los llamados polos de excelencia), fomentar la educación, la formación y la interdisciplinariedad entre los científicos, así como el espíritu empresarial, el establecimiento de condiciones favorables para la innovación industrial, el respeto a los principios éticos y la integración de las consideraciones sociales en estos procesos así como el hecho de hacer pedagogía con los ciudadanos y la consideración de los riesgos que el uso de esta tecnología puede suponer y la forma de abordarlos y superarlos.Tras ser acogido favorablemente por el Consejo de Competitividad y por el Comité económico social y europeo, la comisión empezó con la elaboración del presente documento, apoyado además por las 750 respuestas favorables de una amplia consulta pública para la presentación de observaciones.

   Tras esta introducción el documento completo lo podéis ver en la siguiente dirección web. Me parece muy interesante y lo que me gustaría hacer a continuación es comentar alguno de los puntos que me han parecido más curiosos del documento.

(more…)

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