Baterías de papel, el futuro, gracias a la nanotecnologíaAutor: Antonio Moreno Fecha: 13/12/2009
Desde la Universidad de Stanford llega un gran resultado tras un proceso de bajo coste, sencillo de realizar y que es capaz de transformar una hoja de papel normal en una batería capaz de recargarse del orden de 40.000 veces. Ello es posible gracias al uso de nanotecnología, es decir nanotubos de carbono que se integran en la estructura del papel gracias a un sencillo e ingenioso sistema de impresión sobre el propio papel.
Las baterías que promete la nueva tecnología serán de muy bajo coste y tendrán una larga vida, un orden de magnitud más que cualquier batería de litio actual. Según parece el papel es un sustrato ideal, debido al entramado microscópico del mismo, para albergar una batería de nanotubos de carbono junto con nanohilos de plata. Lo interesante es que para su "instalación" en el papel han creado una tinta que puede ser utilizada sobre el papel de manera tradicional.
El papel puede ser doblado e incluso plegado convirtiendo, por tanto, la nueva batería en un sistema adaptable a prácticamente cualquier forma. Según parece, dicha nueva tecnología podría ser integrada no sólo en baterías sino también en sistemas como supercondensadores e incluso para impulsar la nueva flota de vehículos eléctricos que promete llegar como reemplazo de los actuales vehículos de gasolina / diésel.
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2009-12-07
nanomercado..com
Nanotecnología - Mil Gigabytes en un Centímetro CuadradoImagínese tomar todos los datos de un disco Blu-ray, añadir 40 veces más información y encoger el soporte físico hasta que alcance el tamaño de una moneda pequeña.
Sandipan Pramanik, profesor del Departamento de Ingeniería Electrónica y de la Computación, de la Universidad de Alberta, en Edmonton, Canadá, está desarrollando un nuevo modo de almacenar información que puede revolucionar de manera espectacular el campo de los soportes digitales.
Pramanik investiga lo que se considera el Santo Grial de la ingeniería de la computación: un circuito de memoria universal que vuelva obsoletas a las memorias de acceso aleatorio dinámicas y a las estáticas usadas en ordenadores de escritorio o portátiles, así como las unidades de disco duro, los discos compactos y las memorias flash.
Mediante la tecnología actual, seleccionar uno de estos tipos de sistemas de memoria siempre implica hacer concesiones en cuanto a exigencias de velocidad, costo, densidad de almacenamiento, consumo de energía y durabilidad o volatilidad.
Pramanik está usando un enfoque único para el problema, aplicando nanotecnología y espintrónica. En pocas palabras, Pramanik está pegando nanotubos de carbono sobre una superficie con diminutos hoyos. La resistencia eléctrica de cada nanotubo (débil o fuerte), representa un "cero" o "uno" como bit básico de información.
El circuito de memoria de Pramanik puede ser miniaturizado hasta niveles sin precedentes. Pramanik vislumbra un único chip de memoria universal con una capacidad de almacenamiento de 1.000 gigabytes en un área de un centímetro cuadrado, en contraste con los 25 gigabytes aproximados de un disco Blu-ray (y 5 gigabytes de un DVD normal) que típicamente ocupa 100 centímetros cuadrados.
En una peculiar competición para robots de tamaño microscópico se ha nombrado ganador a MagMite, un pequeño invento de investigadores suizos.
La RoboCup 2009 es una competición de robots en la que hay una variante muy especial: el nanofútbol, o fútbol microscópico, en el que pequeños robots de ínfimo tamaño compiten por demostrar sus habilidades. El problema de estos pequeños ingenios es que son tan pequeños, tan pequeños, que es difícil hacer que se muevan y poder controlarlos con precisión.
El ganador de este año fue MagMite, que mide 300 x 300 micrómetros (eso son 0,3 milímetros de lado) y que resulta diminuto incluso para la mosca que lo observa en la foto. Sus inventores en ETH Zurich lo construyeron con dos piezas magnéticas unidas por un pequeño muelle. Haciendo pasar corriente eléctrica de un lado a otro el muelle se contrae; según la frecuencia con que se realicen esas contracciones y hacia dónde apunte el campo magnético de control que se emplea, el pequeño nanorobot puede moverse y empujar pequeños materiales. Aunque de momento sólo funciona en un plano en dos dimensiones sus creadores piensan que podría servir para ensamblar material biológico en el futuro.0 respuestas
2009-12-01
anonimo
En Cuba también hay nanociencia y nanotecnologíaEn la situación económica que se vive en Cuba parece sorprendente que haya investigadores trabajando en nanociencia y nanotecnología. La Revista Cubana de Física, publicación conjunta de la Sociedad Cubana de Física y de la Facultad de Física de la Universidad de la Habana, dedica su primer número de este año (son sólo dos al año) a estos campos de tan gran actualidad, “Número especial: Nanociencia cubana 2009.” Como reza el editorial introductorio: “Aun trabajando en muy difíciles condiciones, los profesionales cubanos han logrado, con su trabajo de años, que esta importante actividad científica no constituya hoy una novedad en Cuba.”
Fabricar un diodo tipo PN con un solo nanotubo de carbono es algo que requiere mucha habilidad técnica y muchos años de experiencia. Aún así, merece la pena. Dicho dispositivo, fabricado por primera vez en 2005, se comporta como un diodo casi ideal y ahora se ha descubierto que emite luz por electroluminiscencia cuando se le aplica una corriente de nanoamperios con una disipación de potencia muy baja, lo que augura un gran número de aplicaciones el día en que sea fácil fabricar este tipo de dispositivos. Basta recordar que los LED ya los tenemos hasta en los semáforos.
El nuevo diodo LED y una explicación de su funcionamiento aparecen en el artículo técnico de Thomas Mueller, Megumi Kinoshita, Mathias Steiner, Vasili Perebeinos, Ageeth A. Bol, Damon B. Farmer & Phaedon Avouris, “Efficient narrow-band light emission from a single carbon nanotube p–n diode,” Nature Nanotechnology, Published online 15 November 2009.
Un diodo fabricado con un sólo nanotubo puede emitir luz por electroluminiscencia cuando se le aplica una corriente muy débil (del orden de los nanoamperios), lo que permite reducir la disipación de potencia en los diodos LED en un factor de hasta 1000. El nuevo diodo LED es una fuente de luz que podrá ser utilizada para fabricar nuevos láseres fríos que podrán tener importantes aplicaciones prácticas cuando se domine la fabricación en serie de este tipo de dispositivos. 0 respuestas
Los metamateriales tienen propiedades ópticas asombrosas, como ralentizar la luz hasta pararla. Se ha logrado por primera vez atrapar la luz de un arco iris en el rango de frecuencias visible, de 457 a 633 nm. El nuevo dispositivo fabricado por físicos de las Universidades de Towson y Purdue, EEUU, consta de una lente convexa de cristal de 4,5 mm. de diámetro con una de sus caras recubierta por una película de oro de 30 nm. de grosor. Esta cara está apoyada en un cristal plano recubierto de otra película de oro de 70 nm. de grosor. La luz es almacenada en la capa de aire que queda en medio. En el experimento se ha utilizado la luz de un láser de argón multifrecuencia (que opera a 457 nm, 465 nm, 476 nm, 488 nm, y 514 nm) y un láser de He-Ne que opera a 633-nm. La figura que acompaña esta imagen ha sido obtenida con un microscopio óptico. La capa de aire se comporta como una guía de ondas multimodo. En la figura los anillos coloreados representan las posiciones donde la velocidad de grupo de los modos se hace cero. En estos lugares se almacena la luz completamente parada. La posición donde se para la luz depende de su color, con lo que las diferentes frecuencias se paran en lugares diferentes. De esta forma se logra parar la luz de un arcoiris y atraparlo en el dispositivo. Para los interesados en más detalles, el artículo técnico es V.N. Smolyaninova, I.I. Smolyaninov, A.V. Kildishev, V. M. Shalaev, “Experimental Observation of the Trapped Rainbow,” ArXiv, 23 Nov. 2009. 0 respuestas
2009-11-21
nanomercado.com
El colisionador de hadrones reinicia con éxito su funcionamiento- Las instalaciones construidas en Suiza permanecieron cerradas durante más de un año por los trabajos de reparación- El enorme acelerador de partículas está enterrado a 100 metros bajo tierra y costó unos 4.800 millones de euros
AGENCIAS. Londres
Sábado, 21 de noviembre de 2009 - 09:09 h
El Gran Colisionador de Hadrones (LHC), uno de los proyectos científicos más costosos de la historia, se ha reiniciado hoy con éxito tras más de un año de reparaciones por un fallo inicial de funcionamiento después de su primera activación en septiembre de 2008. El enorme acelerador de partículas, enterrado a 100 metros bajo tierra cerca de Ginebra (Suiza) y valorado en unos 4.800 millones de euros, funciona ya prácticamente a pleno rendimiento, según informó el director general de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en inglés), Rolf Heuer, a la cadena británica Sky News.
"Es maravilloso ver funcionar el LHC de nuevo", declaró Heuer, "aunque es cierto que todavía nos queda un poco antes de comenzar los experimentos, pero con este momento histórico puedo decir que estamos, desde luego, en camino". El sistema tiene por objetivo disparar haces de protones para simular algunos eventos ocurridos durante o inmediatamente después del "Big Bang", el momento de la creación del universo.
La reactivación de la maquinaria ha tenido lugar nueve horas antes de lo esperado, en cierto modo para resarcirse de los últimos problemas que ha atravesado la reparación de la máquina en los últimos días. "De hecho, algunos científicos se habían ido a casa y han tenido que ser llamados de vuelta", según el portavoz del CERN, James Gilles. A principios de mes "un trozo de pan", presumiblemente dejado caer por un pájaro, cayó en la maquinaria y causó un fallo en el sistema. 0 respuestas
Durante la jornada de ayer, miércoles 11 de Noviembre de 2009, tuvo lugar, en las dependencias del Centro Tecnológico del Mueble y la Madera de la Región de Murcia, la reunión de lanzamiento del proyecto NANOMAD, liderado por CETEM, cuyo objetivo es la generación de un tratamiento ignifugo para tableros y chapas de madera natural basado en nanotecnología.
El objetivo del proyecto NANOMAD: Tratamiento con base nanotecnológica de elementos de madera; comportamiento frente al fuego. Materiales: Chapas de madera natural y Tableros derivados de madera, es estudiar la influencia de la incorporación de nanopartículas en las propiedades de chapas de madera natural y tableros derivados de madera, prestando una mayor atención a su comportamiento frente al fuego, para desarrollar tratamientos ignífugos alternativos a los convencionales.
NANOMAD es un proyecto consorciado financiado por el MICINN, a través de la convocatoria del Plan Nacional I+D+i para el desarrollo de proyectos de investigación aplicada y desarrollo experimental en la versión de Centros Tecnológicos, mediante la modalidad Consorcia, cuya finalidad es fomentar la cooperación entre centros tecnológicos de distintas comunidades autónomas para desarrollar proyectos de I+D+i. Los centros participantes que constituyen el consorcio para la ejecución del proyecto son: el Centro Tecnológico del Mueble y la Madera (CETEM, Yecla, Murcia), que será el coordinador del proyecto, el Instituto del Mueble, Madera, Embalaje y Afines (AIDIMA, Paterna, Valencia) y el Centro Tecnológico L?urederra (Los Arcos, Navarra). El presupuesto financiable total del proyecto asciende a 905.254 ? y la duración del proyecto será de 28 meses.
En esta primera reunión, realizada para el lanzamiento del proyecto, se realizó una presentación de los aspectos generales y más importantes del proyecto y se planificaron las actividades a desarrollar para la puesta en marcha del proyecto NANOMAD. 0 respuestas
Manipular nanotubos de carbono uno a uno es muy difícil. Requiere las manos de un ?cirujano,? un complejo equipo experimental y años de experiencia. Por ello los chips de nanotubos de carbono utilizan marañas de nanotubos. Parecen pocos útiles en su estado actual, pero no es así. La punta de un nanotubo permite alcanzar campos electroestáticos de hasta 9 gigaV/m, capaces de ionizar átomos de rubidio individuales en su estado fundamental. Se ha fabricado un chip ultrarrápido para la detección de estos átomos que utiliza esta propiedad. No es necesario un único nanotubo, una maraña como la mostrada en la foto de arriba es suficiente. El nuevo chip de nanotubos permite detectar átomos de rubidio individuales a escalas de décimas de nanosegundos. El nuevo detector permitirá medir presiones ultrabajas en gases ultrarralos. Un detector ultrarrápido que nos muestra que el futuro a corto plazo de los chips de nanotubos de carbono se encuentra entre la nanoelectrónica y la microelectrónica. Es curioso pero todo ello me recuerda a la punta de un microscopio de efecto túnel, macroscópica, pero que permite ver una superficie a escala atómica. El artículo técnico es B. Grüner, M. Jag, A. Stibor, G. Visanescu, M. Häffner, D. Kern, A. Günther, J. Fortágh, ?Integrated Atom Detector Based on Field Ionization near Carbon Nanotubes,? ArXiv, 6 Nov 2009. 0 respuestas
Este avance en el mundo de los materiales de las lentes de contacto ha sido anunciado por el Institute for Bioengineering and Nanotechnology de Singapur. Básicamente consiste en unas lentillas que son completamente transparentes en condiciones de luz normales, pero que se oscurecen como los cristales de las gafas de sol cuando hay luz intensa. El resultado es que las lentillas protegen los ojos de los rayos ultravioletas al igual que las gafas convencionales.
La novedad es un polímero que está compuesto por una especie de nano-túneles dentro de los cuales hay un compuesto que reacciona a la luz solar. Cuando incide en ellos la luz ultravioleta se oscurecen, volviendo a la forma y aspecto originales en condiciones cuando baja la luz del sol. Un aspecto importante de estas “lentillas de transición” tiene que ver con la velocidad con la que reaccionan a la luz: si fueran demasiado lentas no tendrían gran utilidad. En estas lentillas el tiempo de transición es de entre 10 y 20 segundos, mucho más rápido que en las gafas de cristal y otros materiales donde a veces se necesitan varios minutos.
Entre los problemas que quedan por resolver está cómo oscurecer solamente la parte de la córnea (en vez del iris completo del ojo, que podría causar un efecto un tanto “raro”) y garantizar que los materiales son biocompatibles. De momento funcionan sin problemas en conejos y pronto comenzarán las pruebas en seres humanos, para tal vez comercializarse el año que viene.
