Crean el primer ordenador molecular capaz de procesar en paralelo.

Puede adoptar 4,3 mil millones de combinaciones posibles, aunque algunas de ellas inestables.

Investigadores japoneses han conseguido crear el ordenador más pequeño del mundo, formado por sólo 17 moléculas. Es la primera máquina molecular que puede procesar en paralelo: es capaz de tomar 4^16 estados diferentes, es decir, cerca de 4,3 mil millones de combinaciones posibles, aunque al menos en principio algunas de ellas serían demasiado inestables. Con una arquitectura similar a la de la red neuronal del cerebro humano, sus creadores se proponen convertir la máquina actual en una esfera tridimensional de 1.024 moléculas, capaz de ejecutar 1.024 instrucciones a la vez, alcanzando en teoría un total de 4^1.024 combinaciones posibles. Por Yaiza Martínez.

Un equipo de investigadores del Instituto Nacional de Ciencias de los Materiales de la Universidad de Tsukuba, en Japón, ha conseguido crear el ordenador más pequeño del mundo, formado por sólo 17 moléculas.

El invento es en realidad una máquina molecular que puede realizar procesamientos en paralelo, es decir, ejecutar de manera simultánea varias órdenes. Esta máquina multi- tareas se auto-ensambló sobre una superficie de oro a partir de 17 moléculas de una sustancia química utilizada en nanotecnología, denominada duroquinona.

Tal y como explica CosmicLog, este ordenador sería un nuevo logro de la nanotecnología, campo de las ciencias aplicadas que se dedica al control y manipulación de la materia a nivel de átomos y moléculas. MSBN ha elaborado un interesante video explicativo.

Procesamiento en paralelo

Dieciséis de las moléculas forman un anillo alrededor de una molécula central, que es la unidad de control de la máquina. Para introducir una orden, se hace “titilar” eléctricamente dicha molécula central utilizando para ello un microscopio de efecto túnel.

Este microscopio permite no sólo visualizar superficies a escala del átomo, sino también manipularlas gracias a una finísima aguja capaz de actuar a nivel atómico, incorporada a su estructura. Una vez activada, la molécula central envía sus órdenes al resto de las moléculas periféricas al mismo tiempo, según explica al respecto The Thelegraph. Este nano ordenador es entonces capaz de tomar 4^16 estados diferentes, es decir, cerca de 4,3 mil millones de combinaciones posibles, aunque al menos en principio algunas de ellas serían demasiado inestables.

En la publicación especializada Proceedings of the National Academy of Sciences, los científicos creadores de la máquina, Anirban Bandyopadhyay y Somobrata Acharya, del International Center for Young Scientists de Japón, explican que cada una de las moléculas es en realidad una máquina lógica.

La comunicación en paralelo que puede desarrollar esta máquina lógica representa un avance conceptual significativo en comparación con los procesadores más rápidos existentes en la actualidad, que ejecutan sólo una instrucción cada vez.

Imitando al cerebro

Según declaraciones de los científicos para la CosmicLog, la arquitectura de este micro-ordenador sería similar a la de la red neuronal del cerebro humano, ya que el ensamblado de la máquina se hizo imitando la manera en que las células gliales funcionan para hacer circular las órdenes por el sistema nervioso.

Este tipo de comunicación de “uno a muchos” resulta esencial para el cerebro, y los científicos computacionales han señalado durante décadas que, de poderse aplicar a la computación, podría revolucionar la manera en que las máquinas puedan llegar a “pensar”.

Esta ordenador molecular abre importantes posibilidades para los tratamientos médicos. Por ejemplo, en el futuro, según sus creadores, no se necesitará cirugía para curar los tumores cerebrales. Simplemente, se inyectará en el organismo sangre que contenga las máquinas moleculares, y éstas acudirán al lugar concreto para tratarlo.

Es decir, nanochips que contengan los ordenadores nanométricos llegarán al sitio donde “noten” que un tumor está activo, y allí comenzarán a producir moléculas de quimioterapia a pequeña escala. Cuando el tumor haya sido curado, las máquinas podrán auto-desconectarse.

Cuestiones pendientes y futuro

Sin embargo, aún queda mucho trabajo por hacer hasta que esto sea posible. Quedan pendientes cuestiones como, por ejemplo, el tamaño del microscopio de efecto túnel, que no resultaría práctico para conocer los resultados de un nano ordenador o para cosechar las sustancias químicas producidas por las nano-fábricas.

Por tanto, habría que desarrollar otros métodos de control, como lectores ópticos para nano-ordenadores. De cualquier forma, Bandyopadhyay afirma que seguirán avanzando y que, en un futuro próximo, planean transformar la rueda bidimensional de 16 moléculas en una esfera tridimensional formada por 1024 moléculas. Ésta será capaz de ejecutar 1.024 instrucciones a la vez, alcanzando en teoría un total de 4^1024 combinaciones posibles.

La nanotecnología es una ciencia que va avanzando cada día y que promete importantes logros. Sus futuras aplicaciones no sólo se desarrollarán en el sector de la medicina, sino que prometen abarcar desde el almacenamiento, la producción y la conversión de energía o la producción agrícola, hasta la generación de armamento y sistemas de defensa en el sector militar.

Fuente:

http://www.tendencias21.net/Crean-el-primer-ordenador-molecular-capaz-de-procesar-en-paralelo_a2161.html

Metales Flotando en el Aire

El ESL provee una manera única de probar sustancias sin que estas estén en contacto con un contenedor o crisol que pueda contaminar la muestra. Es utilizado para examinar metales, cerámica y compuestos de vidrio en estado liquido, a altas o bajas temperaturas. El Laboratorio del ESL para "procesos sin contenedor" produce también información que ayuda en la creación de nuevos materiales tales como vidrios metálicos, y compuestos de metal y cerámica. Aplicaciones para estas nuevas sustancias incluyen nuevos materiales ópticos, superconductores, vidrio irrompible, materiales con memoria, y hasta palos de golf de "metal líquido" que golpean la bola a mayores distancias.

"Para crear nuevos materiales tanto para aplicaciones tecnológicas en la Tierra como en el espacio, debemos entender las propiedades físicas que determinan el comportamiento de las sustancias y sus ingredientes," explica Rogers. "Los estudios que se están efectuando en materiales de cerámica y metales en su estado líquido cubren un amplio rango de características. Necesitamos obtener información sobre la estabilidad de la superficie en estado líquido, la densidad y flujo de los materiales, su capacidad para absorber y emitir calor, y como llegan al estado sólido. Estudiamos fenómenos muy especiales como el subenfriamiento (undercooling, en ingles) y la enucleación."

El Subenfriamiento describe hasta que temperatura por debajo de su punto normal de congelación un material puede mantenerse en estado líquido, - si presenta o no formaciones de núcleos y se cristaliza cuando se enfría. Algunos metales permanecen en un estado amorfo, no cristalizado, cuando regresan a su estado sólido y se convierten en nuevos materiales muy útiles llamados vidrios metálicos.

El ESL utiliza electricidad estática para hacer flotar un objeto dentro de una cámara al vacío. Mientras la muestra está en levitación, un rayo láser calienta la muestra hasta su punto de fundición de tal manera que los científicos pueden medir sus propiedades físicas sin interferencia del contenedor.

Dos placas horizontales que actúan como electrodos, cargan la muestra eléctricamente y la repelen hacia arriba y hacia abajo hasta que ésta encuentra una posición de balance entre las dos. La muestra es colocada en la posición vertical por dos pares de electrodos más pequeños. Una lámpara de arco de deuterio de alta energía alumbra la muestra para reemplazar la carga eléctrica que pierde al emitir electrones por razón de la temperatura. Un sistema de realimentación digital controla la posición de la muestra, utilizando láser para calcular pequeños cambios en la carga de los electrodos y la ubicación de la muestra. De esta manera la muestra permanece iluminada por el láser que aplica el calor - aunque algunos experimentos pueden efectuarse sin calentamiento por los láser.

Electrons Can Travel Over 100 Times Faster In Graphene Than In Silicon, Physicists Show.

ScienceDaily (Mar. 25, 2008) — University of Maryland physicists have shown that in graphene the intrinsic limit to the mobility, a measure of how well a material conducts electricity, is higher than any other known material at room temperature. Graphene, a single-atom-thick sheet of graphite, is a new material which combines aspects of semiconductors and metals.

Adapted from materials provided by University of Maryland.

Optical micrograph image of single and bilayer graphene. (Credit: Image courtesy of University of Maryland)

Their results, published online in the journal Nature Nanotechnology, indicate that graphene holds great promise for replacing conventional semiconductor materials such as silicon in applications ranging from high-speed computer chips to biochemical sensors.

A team of researchers led by physics professor Michael S. Fuhrer of the university's Center for Nanophysics and Advanced Materials, and the Maryland NanoCenter said the findings are the first measurement of the effect of thermal vibrations on the conduction of electrons in graphene, and show that thermal vibrations have an extraordinarily small effect on the electrons in graphene.

In any material, the energy associated with the temperature of the material causes the atoms of the material to vibrate in place. As electrons travel through the material, they can bounce off these vibrating atoms, giving rise to electrical resistance. This electrical resistance is "intrinsic" to the material: it cannot be eliminated unless the material is cooled to absolute zero temperature, and hence sets the upper limit to how well a material can conduct electricity.

In graphene, the vibrating atoms at room temperature produce a resistivity of about 1.0 microOhm-cm (resistivity is a specific measure of resistance; the resistance of a piece material is its resistivity times its length and divided by its cross-sectional area). This is about 35 percent less than the resistivity of copper, the lowest resistivity material known at room temperature.

"Other extrinsic sources in today's fairly dirty graphene samples add some extra resistivity to graphene," explained Fuhrer, "so the overall resistivity isn't quite as low as copper's at room temperature yet. However, graphene has far fewer electrons than copper, so in graphene the electrical current is carried by only a few electrons moving much faster than the electrons in copper."

In semiconductors, a different measure, mobility, is used to quantify how fast electrons move. The limit to mobility of electrons in graphene is set by thermal vibration of the atoms and is about 200,000 cm2/Vs at room temperature, compared to about 1,400 cm²/Vs in silicon, and 77,000 cm²/Vs in indium antimonide, the highest mobility conventional semiconductor known.

"Interestingly, in semiconducting carbon nanotubes, which may be thought of as graphene rolled into a cylinder, we've shown that the mobility at room temperature is over 100,000 cm²/Vs" said Fuhrer (T. Dürkop, S. A. Getty, Enrique Cobas, and M. S. Fuhrer, Nano Letters 4, 35 (2004)).

Mobility determines the speed at which an electronic device (for instance, a field-effect transistor, which forms the basis of modern computer chips) can turn on and off. The very high mobility makes graphene promising for applications in which transistors much switch extremely fast, such as in processing extremely high frequency signals.

Mobility can also be expressed as the conductivity of a material per electronic charge carrier, and so high mobility is also advantageous for chemical or bio-chemical sensing applications in which a charge signal from, for instance, a molecule adsorbed on the device, is translated into an electrical signal by changing the conductivity of the device.

Graphene is therefore a very promising material for chemical and bio-chemical sensing applications. The low resitivity and extremely thin nature of graphene also promises applications in thin, mechanically tough, electrically conducting, transparent films. Such films are sorely needed in a variety of electronics applications from touch screens to photovoltaic cells.

Fuhrer and co-workers showed that although the room temperature limit of mobility in graphene is as high as 200,000 cm²/Vs, in present-day samples the actual mobility is lower, around 10,000 cm²/Vs, leaving significant room for improvement. Because graphene is only one atom thick, current samples must sit on a substrate, in this case silicon dioxide.

Trapped electrical charges in the silicon dioxide (a sort of atomic-scale dirt) can affect the electrons in graphene and reduce the mobility. Also, vibrations of the silicon dioxide atoms themselves can also have an effect on the graphene which is stronger than the effect of graphene's own atomic vibrations. This so-called "remote interfacial phonon scattering" effect is only a small correction to the mobility in a silicon transistor, but because the phonons in graphene itself are so ineffective at scattering electrons, this effect becomes very important in graphene.

"We believe that this work points out the importance of these extrinsic effects, and creates a roadmap for finding better substrates for future graphene devices in order to reduce the effects of charged impurity scattering and remote interfacial phonon scattering." Fuhrer said.

"Intrinsic and Extrinsic Performance Limits of Graphene Devices on SiO₂," J. H. Chen, C. Jang, S. Xiao, M. Ishigami, M. S. Fuhrer (will appear in Nature Nanotechnology online March 23, 2008)

Bridge From Conventional To Molecular Electronics Possible.

ScienceDaily (Mar. 20, 2008) — Researchers at the National Institute of Standards and Technology (NIST) have set the stage for building the "evolutionary link" between the microelectronics of today built from semiconductor compounds and future generations of devices made largely from complex organic molecules. In an upcoming paper in the Journal of the American Chemical Society,* a NIST team demonstrates that a single layer of organic molecules can be assembled on the same sort of substrate used in conventional microchips.

The ability to use a silicon crystal substrate that is compatible with the industry-standard CMOS (complementary metal oxide semiconductor) manufacturing technology paves the way for hybrid CMOS-molecular device circuitry--the necessary precursor to a "beyond CMOS" totally molecular technology--to be fabricated in the near future.

Scientists classify crystal structures by the particular plane or "face" cutting through the crystal that is exposed. Most research to date on silicon substrates for molecular electronic devices has been done with a crystal orientation that is convenient for organic molecules but incompatible with CMOS technologies. For their electronic device, the NIST team first demonstrated that a good quality monolayer of organic molecules could be assembled on the silicon orientation common to industrial CMOS fabrication, verifying this with extensive spectroscopic analysis.

They then went on to build a simple but working molecular electronic device--a resistor--using the same techniques. A single layer of simple chains of carbon atoms tethered on their ends with sulfur atoms were deposited in tiny 100-nanometer deep wells on the silicon substrate and capped with a layer of silver to form the top electrical contact. The use of silver is a departure from other molecular electronic studies where gold or aluminum has been used. Unlike the latter two elements, silver does not displace the monolayer or impede its ability to function.

The NIST team fabricated two molecular electronic devices, each with a different length of carbon chain populating the monolayer. Both devices successfully resisted electrical flow with the one possessing longer chains having the greater resistance as expected. A control device lacking the monolayer showed less resistance, proving that the other two units did function as nonlinear resistors.

The next step, the team reports, is to fabricate a CMOS-molecular hybrid circuit to show that molecular electronic components can work in harmony with current microelectronics technologies.

This work was funded in part by the NIST Office of Microelectronics Programs and the Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) MoleApps Program.

* N. Gergel-Hackett, C.D. Zangmeister, C.A. Hacker, L.J. Richter and C.A. Richter. Demonstration of molecular assembly on Si (100) for CMOS-compatible molecular-based electronic devices. Journal of the American Chemical Society, Vol. 130, No. 13 (April 2, 2008), pp 4259-4261. Published online March 7, 2008.

Adapted from materials provided by National Institute of Standards and Technology.

Side and top views of the NIST molecular resistor. Above are schematics showing a cross-section of the full device and a close-up view of the molecular monolayer attached to the CMOS-compatible silicon substrate. Below is a photomicrograph looking down on an assembled resistor indicating the location of the well. (Credit: NIST)

Fuente:

http://www.sciencedaily.com/releases/2008/03/080318182724.htm

¿Buscas trabajo, cursos..etc en nanotecnología?

Espero que les sirva.

http://www.workingin-nanotechnology.com/

Convierten científicos átomos de oro, plata y cobre en magnéticos.

Como los antiguos alquimistas medievales que buscaban afanosamente la transmutación de el plomo y otros metales en oro, científicos españoles han logrado dotar de nuevas propiedades magnéticas no presentes en la naturaleza al oro , plata y cobre, de acuerdo a un comunicado de Basque Research ,sitio web de la investigación, desarrollo e innovación que se realiza en el País Vasco en España.

Un equipo internacional, liderado por dos grupos de Física y Química dirigido por el profesor Vasco José Javier Saiz Garitaonandia, ha conseguido, mediante un procedimiento químico controlado, que átomos de oro, plata y cobre, que intrínsecamente no son magnéticos, es decir, que no son atraídos por un imán, se vuelvan magnéticos.

De acuerdo al experimento realizado y cuyos resultados fueron publicados en la revista especializada en el ámbito de la nanotecnología, Nanoletters, el magnetismo aparece al disminuir el tamaño del material hasta dimensiones nanométricas y rodearlo de moléculas orgánicas previamente seleccionadas.

El magnetismo de estas nanopartículas es un magnetismo permanente (como el del hierro) que incluso a temperatura ambiente es muy significativo. Este asombroso comportamiento no se ha obtenido únicamente en el oro (algo que ya se había apuntado como experimentalmente posible), sino que en el citado trabajo se muestra que nanopartículas de plata y cobre (cuyos átomos también son intrínsecamente no magnéticos) de 2 nanometros también son magnéticas a temperatura ambiente.

Nanopioneros.

De acuerdo a los investigadores,el descubrimiento va más allá del mero hecho de convertir en magnéticos elementos no magnéticos. Estas propiedades aparecen en partículas con tamaños más pequeños, nunca antes vistos en los elementos magnéticos clásicos. De hecho, se pueden considerar como los imanes más pequeños jamás conseguidos.

Además, dichas propiedades no ocurren únicamente a temperaturas bajas sino que se conservan, sin degradación aparente, a temperaturas muy por encima de la ambiente. Este trabajo plantea nuevas preguntas relacionadas con los hasta ahora aceptados mecanismos físicos asociados al magnetismo y abre la puerta a interesantes aplicaciones todavía no descubiertas, algunas de ellas relacionadas con la utilización de nanopartículas magnéticas para el diagnostico y tratamiento de enfermedades.

A decir de los investigadores, este artículo está llamado a convertirse en un punto de no retorno para nuevas investigaciones en cuestiones básicas sobre el magnetismo.

Fuente:

http://www.elsiglodedurango.com.mx/noticia/159788.convierten-cientificos-atomos-de-oro-plata-y.html

Nuevos Nano-Sensores Químicos.

Nuevos tipos de sensores químicos para control medioambiental, seguridad alimentaria o aplicaciones de seguridad se podrían basar en nanotecnología, según un profesor ayudante de Química de la Universidad UC Davis, Prof. Osterioh.

“Los nanomateriales se ajustan bien a las aplicaciones de sensores químicas, porque sus propiedades químicas varían bastante en respuesta a los cambios que ocurren en su entorno químico”

Al agregar grupos químicos a los nanocables, los investigadores pudieron modificar el sensor para medir la acidez de una solución. Actualmente el equipo investiga si esta propiedad “programadora” se podrá extender para hacer factible el uso de sensores para detectar explosivos u otros peligros como contaminación medioambiental (por ejemplo plomo en agua potable).

Fuente:

http://www.radioformula.com.mx/entreten/rf2101.asp?ID=79501

Avances en la detección de cáncer de pecho.

Según un artículo publicado en Medical News Today, Audrius Brazdeikis, profesor ayudante de física del College of Natural Sciences and Mathematics de la Universidad de Houston, y Quentin Pankhurst, profesor de física del University College of London (UCL), han desarrollado un nuevo procedimiento de detección que combina la nanotecnología y la detección magnética avanzada basada en superconductores de alta temperatura. Su innovación permitirá a los cirujanos localizar con mayor eficacia el nódulo linfático centinela el primero al que se drenarán las células metastásicas de un tumor.

Los investigadores han fabricado una sonda magnética ultrasensible que permite detectar minúsculos campos magnéticos en el cuerpo a modo de magnetómetro (instrumento utilizado para seguir la presencia de nanopartículas magnéticas introducidas clínicamente. Durante la operación de cáncer de pecho, el cirujano inyectará en el tumor o en los tejidos colindantes un tinte de nanopartículas magnéticas, aprobado como agente de contraste por la FDA.

Según sus desarrolladores, esta tecnología se podría utilizar en la estadificación y tratamiento de otros cánceres, incluido el de pulmón y el de próstata, pero adaptando el instrumento a cada tipo de cirugía.

Fuente:

http://www.radioformula.com.mx/entreten/rf2101.asp?ID=79996

Is nanotechnology the key to curing cancer?

(CNN) -- By 2020, will cancer be a disease of the past? CNN spoke to scientist Naomi Halas and explored her vision of a world where cancer can be cured with tiny gold-coated nanoparticles.

CNN: With nanotechnology, what sort of scale are we talking about?

Naomi Halas: In nanotechnology, we think small -- very small. A nanometer is the length of ten hydrogen atoms placed end to end. If you take the nanoparticles that we make, 30 of them, and string them end to end like beads on a pearl necklace they would span the tiniest blood vessel in the human body.

CNN: What does working at that scale enable us to do?

Naomi Halas has a vision of a world where cancer is no longer a threat.

NH: They're the perfect size to interact in the most effective ways with biological systems because it's a size where one is just a little bit bigger than the fundamental natural building blocks - atoms and molecules. In just the same way that Mother Nature controls atoms and molecules when our bodies make cells or make new types of molecules like proteins or DNA, with nanotechnology we can start to do some of that control ourselves.

CNN: Tell us about your nanoparticles.

NH: We invented a particle that we called nanoshells. The structure is basically a coated sphere. The inner core of this particle is made out of glass and the outer shell is made out of gold.

CNN: How do they work?

NH: Nanoshells are essentially nanolenses. They capture and focus light around themselves. By controlling the inner and outer thickness of this metallic shell we can control the wavelength of light that this nanoparticle will absorb. They can be effectively delivered to a specific organ or tumor through the bloodstream.

Once in place, infrared light is shone through the skin and to the tumor. The nanoshells have dramatic heating properties. They absorb the light and convert light to heat with incredible efficiency. This raises the temperature of their local environment by ten to twenty degrees. It turns out, of course, that we are very temperature-stable organisms, so if you raise the temperature of our cells by twenty degrees our cells will die. So this is a way of very gently and very non-invasively inducing cell death. If I take a nanoshell and I attach it or place it directly next to a cell that I want to destroy and shine light on it then it will convert the light to heat and it will very gently destroy the cell.

CNN: How do nanoshells compare to conventional cancer treatments?

NH: Compared to current cancer treatments, this will be very safe and non-invasive. Obviously, there might be several adjacent cells [that also get destroyed] but that's microns, very tiny dimensions. If you compare that to traditional types of surgery, the precision is just extraordinary.

CNN: What are your hopes for the future of this technology?

NH: I hope that this technology will dramatically improve the prospects for people suffering with cancer. I could see this type of treatment as being a general universal approach for removing lumps in humans in many soft tissue types. In addition to cancer, I'm also interested in seeing how this type of approach might be useful in other diseases as well. That's further along.

CNN: What makes your approach so special?

NH: What's interesting about this approach is that it combines diagnostics and therapeutics. The particles can mark where the tumor is and then, once they are in place, you can illuminate the tumor and those same particles will do their task and heat the local environment and destroy the cells, destroying the tumor.

CNN: What's your ultimate vision of the future of cancer treatment?

NH: My dream is that one day, cancer will be trivial.

Fuente:

http://edition.cnn.com/2007/TECH/science/06/11/halas.vision/index.html

IBM construye un conmutador óptico para chips multinúcleo.

Los científicos de IBM han conseguido crear un switch basado en nanotecnología que puede controlar el flujo de información sobre un chip utilizando pulsos de luz en lugar de electrones.

El nuevo conmutador, cien veces más pequeños que el grosor de un cabello humano, ha sido diseñado para permitir la construcción en el futuro de chips con mayor rendimiento y menor consumo energético, según IBM.“Este desarrollo constituye una aportación de valor crítico al propósito de crear una red óptica sobre un solo chip”, ha asegurado Yurii Vlasov, director de nanofotónica sobre silicio de IBM.

“En vista de todos los progresos realizados en esta área durante los últimos años, parece que nuestra idea de las redes ópticas en un chip se está convirtiendo en una posibilidad cada vez más factible”.

IBM, que ha calificado su nueva hazaña tecnológica de “avance revolucionario” en el diseño de chips, asegura que el uso de comunicaciones ópticas entre núcleos reducirá drásticamente los requerimientos energéticos de los procesadores, así como el calor que emiten durante su funcionamiento. Los nuevos chips necesitarán la misma energía que una bombilla, mientras que los superordenadores de hoy día consumen la misma energía que la exigida para abastecer cientos de hogares.

El fabricante ha explicado que, una vez las señales eléctricas son convertidas en pulsos de luz por su sistema, el nuevo dispositivo de conmutación dirige básicamente el tráfico dentro de la red microelectrónica, permitiendo que los mensajes –en ese momento, ya ópticos- se trasladen desde un núcleo del procesador a otro. Además, la compañía asegura que pueden integrarse hasta 2.000 switches en un milímetro cuadrado de espacio.

El anuncio se ha producido sólo unos meses después de que IBM revelara estar trabajando en un proyecto con el propósito de reducir el tamaño de los superordenadores al de un portátil mediante la sustitución del cable eléctrico que en la actualidad conecta los múltiples núcleos de los microprocesadores por pulsos de luz. Estos “superordenadores” estarán disponibles en 2020, según el fabricante.

Fuente:
http://www.idg.es/cio/IBM_construye_un_conmutador_optico_para_chips_multinucleo/doc65975-tecnologias.htm

El Fin de la Depresión Severa.

La nanotecnología ha creado un pequeño dispositivo electrónico que promete superar los tradicionales tratamientos psiquiátricos…

Una innovadora solución aparece de la mano de la nanotecnología. Es el primer dispositivo electrónico que permite tratar a las personas afectadas por depresiones severas y crónicas, además de evitar la recurrencia de la enfermedad.

El uso de este dispositivo permitirá a los pacientes rehacer sus vidas al ayudar a prevenir recaídas o episodios de crisis. El jefe del Servicio de Salud Mental de Clínica UC San Carlos de Apoquindo, Rafael Torres, explicó que "esta es una nueva esperanza para mejorar la calidad de vida radicalmente de los pacientes que sufren de esta patología severa, quienes pueden retomar su vida laboral o estudiantil y dejar de ser una carga familiar".

En la actualidad, la depresión refractaria (resistente a fármacos) cuenta con apoyo terapéutico, pero es poco resolutivo desde el punto de vista farmacológico ya que esta enfermedad anula totalmente a la persona que la sufre.

Este nuevo tratamiento fue probado por la Clínica UC en un paciente de 71 años que llevaba meses hospitalizado y su cuadro era invalidante, además de una pésima calidad de vida. Pero el pasado 19 de marzo todo cambió: se realizó el implante -por primera vez en nuestro país- y el paciente podrá dejar la clínica en los próximos días, supervisado por el psiquiatra y controlando los ajustes del aparato.

El dispositivo es un “Estimulador del Nervio Vago” que, originalmente, fue creado para el tratamiento de la epilepsia farmacoresistente en casos en que no podía actuarse sobre el foco epiléptico del cerebro o cuando se trataba de una lesión multifocal. Si bien algunos individuos no curaron su epilepsia, su estado de ánimo mejoró. "Algunos pacientes no curaron su epilepsia, sin embargo, llegaban donde su médico y le decían: me siento fabuloso aunque tenga las crisis. Entonces nos dimos cuenta que también mejoraba el estado de ánimo en este tipo de pacientes", explicó el neurocirujano de la Clínica UC San Carlos de Apoquindo, Manuel Campos.

La razón de tan buenos resultados es porque a través de esta estimulación crónica del nervio vago se regulan una serie de sustancias químicas y neurotransmisores del cerebro que lo estimulan reduciendo la ansiedad. "Lo más importante es la calidad de vida, un paciente que sufre una depresión refractaria no puede trabajar, ni estudiar y además, hay que cuidarlo permanentemente. Con este dispositivo los pacientes se mejoran definitivamente en un plazo de seis a ocho años, siendo un tratamiento costo-efectivo", sostuvo el Dr. Campos.

Fuente:

http://www.chile.com/tpl/articulo/detalle/ver.tpl?cod_articulo=98329

M.José Alonso: "La nanomedicina conseguirá ir a la célula maligna"

“En Galicia se ha dado un paso importante en investigación al aumentar la financiación en los últimos cuatro años”

"Hay un par de tardes, las del jueves y viernes, que las dedico a la investigación, salvo necesidades que surjan en el momento, porque la prioridad es el vicerrectorado. Consigo compaginar ambas actividades porque trabajo del orden de 12 horas diarias. Desde que soy vicerrectora, en los dos últimos años no he pedido ningún proyecto, y, cuando tomé posesión del cargo, delegué parte de los que tenía en marcha en mis compañeros. Tengo la suerte de estar en un grupo de investigación, del que formamos parte 5 profesores y entre 25 y 30 investigadores. El hecho de que no esté, día a día, trabajando con el grupo, tampoco supone un trastorno grande", cuenta María José Alonso Fernández (Carrizo de la Ribera, León, 1958; catedrática de Farmacia y Tecnología Farmacéutica; investigadora principal del Grupo de Nanotecnologías Aplicadas al Diseño de Sistemas de Liberación de Fármacos; vicerrectora de Investigación de la Universidad de Santiago).

¿Investigar en España ya no es llorar?

_ El investigador siempre necesita recursos para investigar. Y yo, como vicerrectora de investigación, me paso todo el día peleando por conseguirlos. Fuera de eso, la investigación en España está viviendo un momento dulce, al incrementarse mucho la captación de recursos. Quizá debamos transmitir mejor nuestro conocimiento y difundir a la sociedad, de una manera más eficaz, lo que hacemos, para que reconozca el valor de la investigación.

¿Aún no la reconoce?

_ Se va ganando terreno, pero estamos a años luz en relación con otros países en los que un doctorado se valora muchísimo. Aquí se sigue teniendo la idea del investigador como una persona un poco rara, o que la carrera investigadora es muy difícil. Desde fuera, puede verse como muy difícil, pero desde el investigador que la vive, cada etapa, cada reto que superas, te produce tal satisfacción que compensa. A mí me preguntan cuál es la pasión de mi vida, y yo digo, la investigación. Forma parte del corazón, es mucho más que la satisfacción del trabajo bien hecho.

¿Qué influencia ha tenido el azar en algunos descubrimientos en la física de materiales?

_ El azar influye, pero uno no descubre las cosas por azar, si no está muy alerta. Yo siempre les digo a mis alumnos: el objetivo es éste, pero, ojito, porque de aquí a allá el camino no es recto.

¿A qué nivel estamos en Galicia en investigación?

_ En España, y también en Galicia, se ha dado un paso definitivo en financiación en los últimos cuatro años, al incrementarse considerablemente. Ese esfuerzo tiene que ser sostenido en el tiempo porque Galicia partía de una situación malísima. Si nos comparamos con Cataluña, la diferencia era muy grande: en Galicia estábamos en el 0,8% del PIB y en Cataluña, en el 1,4%. Pero la investigación no es sólo aumentar la financiación, sino una distribución adecuada de los recursos destinados a ella. El Gobierno está en ello y entiendo que existen grandes expectativas.

Como vicerrectora de Investigación de la USC, ¿cuáles son las prioridades establecidas?

_ Intentamos progresar en lo que es la estructura organizativa de la investigación. Hasta hoy, la investigación se articula en las facultades e institutos de investigación, pues bien, dentro de Galicia, la USC ha sido pionera en la creación de centros singulares de investigación.

¿Para qué?

_ Para afrontar temáticas estratégicas para la USC, mediante un modelo organizativo más acorde con lo que es la investigación actual, el transdisciplinar. Con estos nuevos centros pretendemos abordar disciplinas más transversales; generar sinergias, que los investigadores no vayan cada uno a lo que le parece, sino que investiguen con arreglo a unas directrices, a unas líneas, y tendrán un director científico. Se trata de que los grupos confluyan en sus actividades para afrontar grandes objetivos.

¿El papel del director científico es clave?

_ Tendrá una gran responsabilidad en que el centro funcione bien. Necesitamos un apoyo mayor por parte de la Xunta, porque queremos que estas estructuras organizativas sean sostenibles en el tiempo.

¿Qué materias abordarán en investigación dichos centros?

_ El área con más relevancia estratégica para la USC es Biofarmed (biológica, farmacéutica y médica). Ahí la USC está muy fuerte en el contexto gallego, y también a nivel nacional (está entre los cinco primeros puestos). Por eso se apostó por centros en el área de química biológica, de biomedicina y el centro mixto con el CSIC, que se dedicará a ciencias y tecnologías de la vida. Ahora bien, esta universidad es muy plural y el área de ciencias sociales y humanidades es bastante puntera, por lo que estamos trabajando para que reciba apoyo en los próximos años. En el campus de Lugo, apostamos decididamente por el sector tecnológico agroalimentario.

¿Qué relación tendrá la USC con el Laboratorio Ibérico Internacional de Nanotecnología de Braga?

_ Esperamos poder colaborar con él, y que algunos de nuestros estudiantes, tanto de licenciatura como en doctorado, puedan vincularse. No en vano, el director del mismo es un profesor de la USC, José Rivas.

¿Qué sintió usted cuando la Fundación Bill Gates decidió apoyar su proyecto de investigación sobre la vacuna nasal para hepatitis B?

_ Cuando superamos la primera fase, se habían presentado 1.600 propuestas de ideas, de las cuales fueron seleccionadas unas 500. Después de esa cifra quedarían 43. Así que la alegría vino por pasos. Pero fue enorme la satisfacción que me produjo ir a Seattle, conocer a la familia Gates, la recepción que nos dio, y lo mucho que nos agradeció que hubiésemos presentado una propuesta. Porque, a veces, el investigador se siente tratado injustamente, pues parece que cuando las fundaciones o la Administración te dan un dinero te hacen un favor, mientras que la Fundación Bill Gates nos está agradeciendo continuamente el trabajo que estamos haciendo para una causa como es la investigación para los países en vías de desarrollo. Nos estimulan muchísimo y te hacen sentir muy bien.

¿Cómo va lo de la vacuna?

_ Estamos en el tercer año del proyecto. Los resultados no son tan buenos como los ­esperábamos ni tan malos como para tirar la toalla. Los de la Fundación me insisten para que les diga si queremos seguir con el proyecto. Estoy en la duda de si debemos hacer una propuesta para continuarlo, porque de hacerla, es ya para llegar a fase clínica. Parte de ese trabajo preclínico no debo hacerlo yo, tendremos que subcontratarlo. Ellos quieren que si nosotros proponemos algo en ese sentido, yo sea la responsable hasta finalizarlo.

¿La nanotecnología farmacológica no lleva a una medicación personalizada a la carta?

_ No necesariamente. Una es la farmacogenética, que tiene más que ver con la medicación a la carta, y otra es la ­nanomedicina, que más que medicación a la carta, lo que pretende es que sea más eficaz y menos tóxica. Pero ambas no son incompatibles.

¿Aunque usted está trabajando en tecnología terapéutica, eso le obliga a estar muy en contacto con quienes trabajan en tecnología diagnóstica?

_ Podemos compartir muchas tecnologías y mucho conocimiento. Si nosotros estamos desarrollando un nanomedicamento, dirigido a una terapia de un cáncer concreto, esa información puede ser de utilidad para alguien que esté desarrollando un método diagnóstico. Y al contrario, porque nosotros al desarrollar una terapia contra el cáncer necesitamos conocer cómo son esas células tumorales y qué señales emiten, pues intentamos que el medicamento vaya sólo a las zonas tumorales.

¿Para transportarlo utilizan los nanotubos?

_ Hay muchos tipos de nanoestructuras, la forma física no es tan relevante -hay nanotubo, nanopartícula, nanocápsula-, lo importante es que estas nanoestracturas tengan unos elementos en su superficie que les permitan conocer a la célula maligna.

¿Hay que guiarlas?

_ Hay que guiarlas, pero tanto se puede guiar un nanotubo como una nanopartícula. Es muy importante para la terapia del cáncer, porque el gran problema es que matamos las células malas y las buenas, y se trata de dirigirlas exactamente hacia las células malignas. Para llegar a este tipo de terapias es muy importante la investigación biomédica dirigida a la identificación de dianas y biomarcadores. Entonces la partícula tiene unos indicadores de superficie que ven a la célula mala, y esos indicadores son los que la van a dirigir a la célula mala. Por eso también se habla de terapias inteligentes. Eso es lo que se va a conseguir con la nanomedicina.

¿Qué otras cosas puede conseguir la nanomedicina?

_ En el campo de las vacunas, y lo mismo sería aplicable a la ­insulina, intentamos mejorar la calidad de vida de los pacientes, y mejorar el cumplimiento. Es decir, evitar la inyección, utilizando una gota por vía nasal o tomándola por la boca. El otro campo que se beneficiará mucho de las nanotecnologías es la terapia génica y la ingeniería de tejidos.

¿Qué es la bala mágica?

_ Eso es de lo que estamos hablando. La bala mágica es la que va a la diana, y no a otros sitios, se consigue haciéndola inteligente para que, mediante unos elementos, sepa a dónde tiene que ir.

¿Con los nanomateriales se ha alcanzado un límite en la Ciencia de los Materiales?

_ No lo sé, lo que sí sé es que el tamaño de las estructuras de los materiales es importante desde el punto de vista biológico, pero a día de hoy se están consiguiendo logros muy importantes con estructuras no excesivamente pequeñas.

¿Cuáles son sus objetivos en investigación?

_ Por una parte, las vacunas para los países en vías de desarrollo, pero también estoy dedicando esfuerzos a la terapia del cáncer, desde el punto de vista de mejorar las terapias actuales y de intentar nueva terapias, como la terapia génica.

Fuente:

http://www.elcorreogallego.es/index.php?option=com_content&task=blogsection&id=6&Itemid=9&idMenu=5&idNoticia=280530

Top 10 Amazing Chemistry Videos

An interesting page of good chemistry videos (this isn't exactly about new materials research, but anyway I'll leave it =D )

http://blog.wired.com/wiredscience/2008/03/top-10-amazing.html

Nanotechnology boosts thermoelectric effect

Thermoelectric coolers and power generators were handed a 40-percent boost in performance recently by a nanotechnological reconstruction of a classic bulk material. The technique is suitable for mass production, according to its inventors at Boston College and the Massachusetts Institute of Technology (MIT). This makes it of use in both industrial and consumer cooling applications from semiconductors to nanoscale power generators.

"Thermoelectric materials are already used in many applications," explains MIT professor Gang Chen, "[b]ut our more efficient nanoscale material will give a big boost to their performance."

The material improved by the researchers was bismuth antimony telluride, a common bulk semiconductor that has been used since the 1950s. It is used in a variety of applications from generating power for remote spacecraft at the National Aeronautics and Space Administration (NASA) to cooling automobile seats during summer heat waves. The auto industry has also been experimenting with ways of converting the heat from can exhausts into electric current that charges the batteries of hybrid cars.

Now all these applications, and even more, could be boosted by a process in which bulk bismuth antimony telluride is pulverized into nanoparticles as small as five nanometers before being reconstituted into a bulk material, bringing with it a 40-percent efficiency gain.
"Our technique is a low-cost method that can be easily scaled for mass production," said Boston College professor Zhifeng Ren. "Nanotechnology has enabled us to improve an old material by breaking it up and then rebuilding it into a composite of nanostructures in bulk form."

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Also contributing to the work were MIT Professor Mildred Dresselhaus, Boston College research scientist Bed Poudel and CEO Mike Clary of GMZ Energy, Inc. (Newton, Mass.), as well as Boston College visiting professor Junming Liu and a visiting physicist from Nanjing University (China). The research was funded by the Department of Energy and the National Science Foundation.

Científicos rusos prometen nanovacuna contra gripe.

Moscú, 19 mar (PL) Científicos rusos prometen iniciar el próximo año las pruebas de la primera vacuna universal contra la gripe a partir de la nanotecnología, informaron hoy fuentes del sector.
El preparado, bautizado como la “nanovacuna”, sería capaz de proteger al organismo del virus en el transcurso de cinco a siete años, reveló aquí Oleg Kiselev, director del Instituto de la Gripe de la Academia de Ciencias, radicado en San Petersburgo.

Detalló que un equipo de científicos experimentados lleva a cabo las investigaciones a fin de obtener un inmunizador universal contra la virosis, el cual podría estar listo para las pruebas experimentales en 2009.

Kiselev agregó durante una rueda de prensa que el preparado deberá defender a las personas de distintos tipos del virus de la gripe.

Las “nanovacunas” ofrecen a las personas la posibilidad de inocularse una sola vez en un lapso de cinco a siete años, subrayó el académico.

Dijo estar seguro que los científicos rusos lograrán en breve plazo éxitos muy serios en esta esfera y lo harán difundir, al añadir que similares estudios se desarrollan también en Europa y Estados Unidos.

En relación con el comportamiento de la enfermedad, consideró que Rusia mejoró este año la situación en cuanto al umbral epidemiológico del virus en sentido general y que Moscú no figura entre las ciudades con índices alarmantes.

Sobre el desarrollo de la rama nanotecnológica, el vicepresidente primero del gobierno, Serguei Ivanov, señaló a propósito este miércoles al comparecer ante el senado que Rusia tiene el reto de situarse entre los líderes mundiales.

Afirmó que su país no tiene derecho a quedar rezagada de la participación en la carrera mundial por el acceso a tan sofisticadas tecnologías.

Según expertos, el volumen de la producción asociada con la nanotecnología en el mundo rondará en 2008 los 700 mil millones de dólares.

Fuente:
http://www.prensalatina.com.mx/Article.asp?ID={79FD46CB-A7AC-4B2C-8AA6-641FDCF3FE64}&language=ES

Crean el computador más pequeño y rápido en Japón

El aparato fue desarrollado con nanotecnología y no sobrepasa el tamaño de unas cuantas moléculas. Aparte de su particular tamaño sus creadores dicen que emularía el funcionamiento del cerebro humano.

17.03.2008

El experto en inteligencia artificial y molecular perteneciente, Anirban Bandyopadhyay, perteneciente al Instituto Nacional de Materiales Científicos en Tsukuba, Japón, desarrolló junto a su equipo el computador más pequeño que existe hasta el momento.

El dispositivo está construido con 17 moléculas denominadadas "duroquinone", que son las usadas en la nanotecnología. Sus desarrolladores "proclaman" que es el computador más rápido que existe en la actualidad, ya que realiza sus funciones a una velocidad 16 veces más rápido que cualquier otro.

Su forma de funcionamiento es similar a la interacción que tienen las neuronas que conforman el sistema nervioso humano. De esta forma pueden llegar a realizar más de 4 mil millones de operaciones.

El científico del instituto japonés constantemente esta realizando investigaciones acerca del funcionamiento del cerebro para llevarlo al mundo de la electrónica y la tecnología. De esta manera, espera que su descubrimiento, después de algunas mejoras, pueda llegar a funcionar mil veces más rápido que los aparatos que usamos a diario.

Fuente: http://mouse.tercera.cl/detail.asp?story=2008/03/17/14/32/23

IBM construye un conmutador óptico para chips multinúcleo .

Los científicos de IBM han conseguido crear un switch basado en nanotecnología que puede controlar el flujo de información sobre un chip utilizando pulsos de luz en lugar de electrones.

El nuevo conmutador, cien veces más pequeños que el grosor de un cabello humano, ha sido diseñado para permitir la construcción en el futuro de chips con mayor rendimiento y menor consumo energético, según IBM.“Este desarrollo constituye una aportación de valor crítico al propósito de crear una red óptica sobre un solo chip”, ha asegurado Yurii Vlasov, director de nanofotónica sobre silicio de IBM. “En vista de todos los progresos realizados en esta área durante los últimos años, parece que nuestra idea de las redes ópticas en un chip se está convirtiendo en una posibilidad cada vez más factible”.

IBM, que ha calificado su nueva hazaña tecnológica de “avance revolucionario” en el diseño de chips, asegura que el uso de comunicaciones ópticas entre núcleos reducirá drásticamente los requerimientos energéticos de los procesadores, así como el calor que emiten durante su funcionamiento.

Los nuevos chips necesitarán la misma energía que una bombilla, mientras que los superordenadores de hoy día consumen la misma energía que la exigida para abastecer cientos de hogares.

El fabricante ha explicado que, una vez las señales eléctricas son convertidas en pulsos de luz por su sistema, el nuevo dispositivo de conmutación dirige básicamente el tráfico dentro de la red microelectrónica, permitiendo que los mensajes –en ese momento, ya ópticos- se trasladen desde un núcleo del procesador a otro.

Además, la compañía asegura que pueden integrarse hasta 2.000 switches en un milímetro cuadrado de espacio.El anuncio se ha producido sólo unos meses después de que IBM revelara estar trabajando en un proyecto con el propósito de reducir el tamaño de los superordenadores al de un portátil mediante la sustitución del cable eléctrico que en la actualidad conecta los múltiples núcleos de los microprocesadores por pulsos de luz.

Estos “superordenadores” estarán disponibles en 2020, según el fabricante.

Fuente:
http://www.idg.es/cio/IBM_construye_un_conmutador_optico_para_chips_multinucleo/doc65975-tecnologias.htm

Universidad israelí es líder en el área de la ciencia de los materiales.

18/3/2008

La institución educativa Bar Ilán ocupa el tercer puesto en el ranking mundial. La distinción destaca su excelencia en el campo de la disciplina que estudia las propiedades de los materiales. Más info, clic en el título.

El equipo de investigación del departamento de ciencia de los materiales, perteneciente a la Universidad de Bar-Ilán, ocupa el tercer puesto del ranking mundial de las instituciones que investigan esta disciplina.

De acuerdo con un estudio publicado por la revista de la Sociedad Química Israelí, el ranking incluye a prestigiosas universidades del planeta, entre ellas Harvard, el Instituto de Tecnología de Massachussets, Oxford y Cambridge.“Esta estadística refleja el alto nivel de nuestro grupo de investigación en ciencia de los materiales”, señaló el académico Chaim Sukenik, presidente del departamento de química y miembro del equipo de ciencia de los materiales.Sukenik agregó: “Estamos orgullosos de esta distinción y seguiremos trabajando para profundizar nuestros conocimientos en este área”.

El equipo de investigación de materiales cumple una función muy importante dentro del instituto de nanotecnología de la universidad, que cuenta con más de 200 científicos provenientes de los departamentos de química, física, biología e ingeniería, señaló el vocero de prensa de la universidad de Bar-Ilán en un comunicado.Los miembros de la facultad ganaron renombre internacional en el desarrollo de nanomateriales para baterías recargables, células solares, purificación del agua y nanotecnología biomédica.

Fuente:
http://www.prensajudia.com/shop/detallenot.asp?notid=7228

Nanomateriales, el futuro automotriz.

Si bien parece cosa del futuro, los casos de aplicaciones concretas por parte de diversas empresas muestran que el uso de nanomateriales está a pocos años de ser masivo.

Ahí está el caso de la estadounidense Boeing que ha trabajado en el desarrollo de compuestos de nanoestructuras para aligerar el peso del fuselaje de su avión 787.

Según informó la empresa, esta aeronave estará hecha 50% de metal y el resto de materiales compuestos, que no son más que laminados hechos con fibras de carbón y resinas, cuyos beneficios, al reducir su peso, significarán alcanzar velocidades de 900 km/h; reducir el consumo de combustible en 20% y los costos de mantenimiento en 30%. Además, la presurización será menor, y habrá más oxígeno y humedad al interior.

Y es que la nanotecnología –manipulación de la materia a escala nanométrica– ha sido uno de los descubrimientos de mayor trascendencia en nuestros días, tanto, que hay quienes consideran que ha dado comienzo una nueva revolución industrial.

Los experimentos que se están haciendo ya por todo el mundo a partir de la combinación de los materiales actuales con nanomateriales (nanoarcillas, nanotubos de carbono, fullerenos,

nanofibras, nanogranos, etcétera) ha llevado a crear un compuesto a base de nanotubos de carbono que es 100 veces más resistente que el acero y seis veces más ligero que el aluminio.

Toyota ha sido una de las automotrices más adelantadas en la experimentación con nanontecnología. Hace más de una década introdujo en la industria automotriz un compuesto de nylon con nanoarcillas en las bandas del engranaje de distribución, logrando mayor estabilidad y resistencia al calor.

Por su parte, la automotriz estadounidense, General Motors (GM) también ha introducido nanomateriales en diversos componentes de algunos de sus modelos. Concretamente en 2002, utilizó 3% de

nanoarcillas y termoplásticos (Thermo Plastic Olefin, TPO) en las camionetas Safari y Chevrolet Astro, con lo que obtuvo una reducción de 3 a 21% del peso de esos componentes. En 2005, decidió aplicar siete libras de nanocompuestos en el puente central del techo, los sail panels y el protector del box-rail.

Volkswagen, la alemana, no se queda atrás, pues su equipo de investigación en materiales –persiguiendo el sueño de tener superficies libres de polvo al interior y exterior de los autos– ha iniciado proyectos para lograr superficies antipolvo e impermeables; además, está aplicando nanocompuestos a parabrisas, ventanas y espejos para evitar que se

empañen bajo ciertas condiciones climatológicas y busca crear un cristal que automáticamente elimine ‘el efecto de horno’ que ocurre cuando el coche se estaciona bajo el sol.

Pero más allá de los avances estéticos y de desempeño que está aportando la nanotecnología a las industrias automotriz y aeroespacial, están los beneficios de la seguridad, pues al contar con materiales más resistentes e inteligentes será posible evitar accidentes. Significa entonces que la adopción de esta tecnología irá acompañada no

sólo de menores costos de producción y precios al público, sino de confort y, sobre todo, seguridad, ya que además sus componentes serán más amigables con el medio ambiente.

“En el campo del confort los usuarios, tanto el conductor como los acompañantes, se quieren sentir cada vez más a gusto en el auto. Desde el punto de vista de habitabilidad del vehículo se buscan materiales que se adapten a los usuarios, sistemas de iluminación regulables, control de temperatura por zonas, etcétera. Para el conductor,

el hecho de que el vehículo detecte situaciones de riesgo y actúe automáticamente en consecuencia, le facilite la visibilidad de su entorno (faros inteligentes, limpiaparabrisas automáticos, eliminación automática del vaho en los cristales) es algo muy valorado y que además tiene que ver con la seguridad”, asegura José Román Ganzer, coordinador del

Círculo de Innovación en Materiales, Tecnología Aeroespacial y Nanotecnología (Cimtan) del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), con sede en Madrid, España.

En suma, la nanotecnología puede aportar soluciones a todas las necesidades de estos sectores, porque permite mejorar los sistemas existentes y/o dar opciones totalmente nuevas que no son posibles sin el tratamiento de la materia en la escala nanométrica, considera el especialista.

MÁS LIGERO, RÁPIDO Y EFICIENTE

Todas estas investigaciones responden a que tanto la industria automotriz como la aeroespacial se han caracterizado por la innovación tecnológica, de ahí que a unos años del comienzo de las investigaciones en nanotecnología aplicada a los materiales, todas esas empresas tengan ya entre sus productos algunos componentes a base de nanoestructuras.

Para el sector aeroespacial que está centrado en la fiabilidad de los sistemas más que en los costos, los nanomateriales están ya dando muestra de su utilidad para la reducción de peso de los aviones y dispositivos especiales, que además tendrán mayores capacidades mecánicas, añade José Román.

La tendencia en ambos sectores es clara –advierte Mauricio Terrones Maldonado, investigador del Departamento de Materiales Avanzados del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (IPICyT)–, pues se están utilizando en la fabricación de materiales más robustos, resistentes, pero a la vez ligeros. En algunos casos, se están desarrollando en electrodos de baterías o capacitores utilizados en automóviles híbridos, incluso, en la producción de celdas de energía de almacenamiento de hidrógeno. Pero las posibilidades van mucho más allá.

Y en ello coincide Óscar Ciordia, director general de la Fundación Instituto Tecnológico para la Seguridad del Automóvil (Fitsa), de Madrid, España, pues lo que ya es una realidad es la incorporación de nanopartículas en los recubrimientos de pinturas para carrocerías, que a diferencia de las tradicionales tienen mayor dureza y efectos de acabado genuinos.

En cuanto al futuro inmediato, agrega: “Merece la pena destacar los grafenos, que no son sino nanotubos de carbono a los que se ha desarrollado sobre una superficie y que presentan propiedades físicas que les hacen magníficos candidatos para mejorar los recubrimientos (corrosión, fricción, dureza,

etcétera); también son importantes los compuestos para la mejora de propiedades mecánicas y ligereza y, en un horizonte más lejano, los dispositivos electromecánicos a escala nanométrica que permitan el desarrollo de sensores y actuadores integrados”.

José Román Gazner del Cimtan, advierte, sin embargo, que aplicar la nanotecnología va a requerir nuevos procesos, por lo que su adopción en la industria será paulatina.

“Hoy se trabaja en nuevos materiales compuestos, en el aumento del conocimiento de algunas de las estructuras nanométricas (como los nanotubos de carbono), en materiales inteligentes con memoria de forma (Shape Memory Alloys, SMA), en la aplicación de materiales con propiedades magnetorreológicas, etcétera. Es decir, la nanotecnología en el sector se hará de manera paulatina, empezará por pinturas y seguirá con materiales eléctricos y sensores”.

A TOMAR LAS ARMAS

Es un hecho que todas las armadoras, automotrices y aeronáuticas, aspiran a la perfección de sus productos, pues entre menos defectos tengan menores también serán los costos.

Sin embargo, la adopción de los nanomateriales en todos los ámbitos del sector será paulatina, como menciona el especialista del Cimtan, debido a los altos costos que aún tiene la producción masiva de estos compuestos y porque aún se están estudiando los efectos tóxicos que pueden tener muchos de ellos en la salud.

“En las aplicaciones que ya son una realidad como los recubrimientos de pinturas con nanocargas, el incremento del costo está en torno al 20 - 40%. Para las otras aplicaciones que aún no están en el mercado o están en fase de industrialización, es muy difícil dar precios, puesto que estos dependen de la demanda y, como es lógico, está todavía sin definir, pero se espera que los precios se reduzcan sensiblemente a medida que los volúmenes de fabricación aumenten”, afirma el director de Fitsa, Óscar Ciordia.

Al respecto, un reporte de la fundación alemana Steinbeis-Europa-Zentrum indica que tan sólo en el caso de los nanotubos, un gramo cuesta alrededor de 100 euros, y un kilo de níquel con partículas de carbón está en cerca de 500,000 euros, por sólo mencionar algunos ejemplos.

Para el investigador mexicano, Mauricio Terrones, el factor más importante para el uso masivo de nanomateriales es el escalamiento en la producción de nanoestructuras (toneladas por año o por mes) y el estudio de los efectos toxicológicos de algunos de estos para su utilización segura. El primer aspecto, menciona el investigador del Ipicyt, ha tenido avances, pues cada vez hay más empresas en el mundo desarrollando la infraestructura para que esto sea posible.

Por el lado de la salud, actualmente hay foros de discusión y los gobiernos y empresas de varios países se han preocupado por regular el uso de nanomateriales para evitar daños a los usuarios de productos hechos con éstos y México está participando en esos foros internacionales sobre normatividad en la materia.

“La perspectiva de la Unión Europea –dice Ciodia– refleja bastante bien el estado en el que estas temáticas se encuentran a nivel mundial. Lo que se busca al final es que los nanomateriales se desarrollen y utilicen de manera segura, así como velar para que los ciudadanos puedan beneficiarse de las innovaciones y estén protegidos de cualquier impacto negativo. No obstante, la principal vía para proteger la salud, la seguridad y el medio ambiente es mejorar la aplicación de la normatividad en vigor, mientras se determina una nueva”.

Durante el Encuentro Tecnológico “Oportunidades de la nanotecnología en el sector de automoción” –organizado por la Fitsa y realizado en noviembre pasado en Valencia, España– los pronósticos de la consultora fueron alentadores para la industria, pues ha detectado cada vez mayor interés entre los gobiernos y las empresas de diversos países para invertir en investigación en este campo.

No obstante, no todas las regiones del mundo están participando de esta oportunidad, pues aun cuando los beneficios ya son palpables, el desarrollo en cuanto a nanotecnología se refiere está ocurriendo con más fuerza en Estados Unidos (EU) y Europa, aunque por supuesto países asiáticos como Japón y China están entrando con fuerza en este terreno.

Según datos de Frost & Sullivan en Europa hay al menos 300 empresas invirtiendo en nanotecnología, en tanto que en Asia son 250, lo que muestra el interés de los asiáticos por participar de ese gran mercado. De hecho, mientras los europeos se han centrado más en la investigación de nanotecnología en el área médica, los países asiáticos se están enfocando en el sector químico y automotriz.

“El país que actualmente está a la vanguardia de publicaciones de nanociencia es China. Sin embargo, los requerimientos de inversión para pasar de la nanociencia a la nanotecnología hacen que EU y la Unión Europea en su conjunto estén más cercanos a las aplicaciones de automoción”.

Mauricio Terrones no descarta que en pocos años puedan verse piezas automotrices mexicanas, hechas con nanoestructuras. De momento, la mayoría de las grandes armadoras con plantas en territorio nacional están metidas de lleno en el desarrollo de mejoras en los componentes de sus modelos a partir de nanomateriales. Es el caso no sólo de Toyota, GM y Volkswagen, también Ford y Nissan, lo que seguramente permeará a la industria mexicana.

Así que la guerra no sólo estará entre asiáticos, europeos o estadounidenses, sino entre proveedores de las firmas automotrices y aeroespaciales, por lo que se requiere tomar las armas que da esta tecnología si se quiere competir en el futuro.

Óscar Ciordia, de la Fitsa, asegura que la mayoría de las empresas de automoción y, en mayor medida sus proveedores más avanzados (tier one) están tratando de identificar aplicaciones que mejoren su ventaja competitiva mediante los nanomateriales, ya que dentro de algunos años esa será la diferencia entre ser y no ser proveedores de industrias tan vanguardistas como la automotriz y aeroespacial.

“Dados los altísimos costos de desarrollo de esta tecnología tan novedosa, la estrategia que empresas más pequeñas deberían seguir para no perder la ‘ola’ tecnológica que ofrecen las nanotecnologías, tendría que ser la de buscar alianzas que permitan repartir los costos de desarrollo y, por ello, los riesgos, buscar convenios con universidades y centros tecnológicos relacionados con la automoción para tratar de llevar las innovaciones hacia la aplicación concreta lo antes posible y evitar, así, emplear esfuerzos en caminos que ya han sido recorridos”, advierte.

Asimismo, considera que los gobiernos y dependencias responsables del desarrollo industrial, deberían reconocer la oportunidad competitiva que ésta tecnología representa para la industria estratégica de la automoción: “Una buena fórmula es crear o impulsar apoyos para que las empresas los dediquen a la investigación y el desarrollo en aspectos relacionados con la nanotecnología”.

Al parecer los empresarios mexicanos han comprendido la importancia de este tema para ambos sectores, de modo que en agosto próximo se realizará en Puerto Vallarta, Jal., la Conferencia para la Comercialización de Micro y Nano Sistemas (COMS), un evento internacional que busca promover esta tecnología en la industria (http://www.mancef-coms2008.org).

http://www.cnnexpansion.com/manufactura/tendencias/nanomateriales-el-futuro-automotriz?q=1886821830

Con una sacudida, 'nanoclavos' pasan de repelentes a húmedos.

With a jolt, ‘nanonails’ go from repellant to wettable
by Terry Devitt

Sculpting a surface composed of tightly packed nanostructures that resemble tiny nails, University of Wisconsin-Madison engineers and their colleagues from Bell Laboratories have created a material that can repel almost any liquid.

Liquid beads on a surface composed of silicon "nanonails."

Add a jolt of electricity, and the liquid on the surface slips past the heads of the nanonails and spreads out between their shanks, wetting the surface completely.

The new material, which was reported this month in Langmuir, a journal of the American Chemical Society, could find use in biomedical applications such as "lab-on-a-chip" technology, the manufacture of self-cleaning surfaces, and could help extend the working life of batteries as a way to turn them off when not in use.

UW-Madison mechanical engineers Tom Krupenkin and J. Ashley Taylor and their team etched a silicon wafer to create a forest of conductive silicon shanks and non-conducting silicon oxide heads. Intriguingly, the ability of the surface of the structure to repel water, oil, and solvents rests on the nanonail geometry.

Silicon "nanonails" created by Tom Krupenkin and J. Ashley Taylor of UW-Madison’s Department of Mechanical Engineering, form the basis of a novel surface that repels virtually all liquids, including water, solvents, detergents and oils. When electrical current is applied, the liquids slip past the nail heads and between the shanks of the nails and wet the entire surface. The surface may have applications in biomedical devices such as "labs-on-a-chip" and in extending the life of batteries.

"It turns out that what's important is not the chemistry of the surface, but the topography of the surface," Krupenkin explains, noting that the overhang of the nail head is what gives his novel surface its dual personality.

A surface of posts, he notes, creates a platform so rough at the nanoscale that "liquid only touches the surface at the extreme ends of the posts. It's almost like sitting on a layer of air."

Fuente: University of Wisconsin-Madison

Cómo manipular un virus.

Un equipo español del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa ha demostrado que es posible manipular de modo racional las propiedades mecánicas de un virus.

Los resultados, que aparecen publicados en el último número de la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, sugieren potenciales aplicaciones en el campo de la biotecnología y la nanotecnología.

El investigador del Centro de Biología Molecular Mauricio García-Mateu, codirector del trabajo junto a Pedro de Pablo, de la Universidad Autónoma de Madrid, contextualiza la investigación: “Los virus, siempre que puedan ser modificados mediante técnicas de Biología Molecular, constituyen un prometedor campo de actuación en biotecnología y nanotecnología.

Sus potenciales utilidades incluyen su uso como vectores para terapia génica, nanocontenedores para la liberación dirigida de fármacos, marcadores para diagnóstico y componentes de nanodispositivos electrónicos”.

Para el desarrollo de algunas de sus aplicaciones, es probable que las partículas víricas deban ser genéticamente alteradas. “En algunos casos sería necesario modificar los virus o sus corazas, las cápsidas, para hacerlas térmica, química o mecánicamente más estables y robustas”, explica el investigador.

La investigación se centra en el virus diminuto del ratón (MVM, en su acrónimo inglés). En un estudio previo el equipo ya determinó que el ADN de este virus no sólo transporta la información genética sino que además sirve de elemento arquitectónico del patógeno, permitiendo que su estructura sea más rígida.

A partir del citado hallazgo, que publicó hace dos años Proceedings, los investigadores Carolina Carrasco, Milagros Castellanos, de Pablo y García- Mateu han empleado ingeniería de proteínas para romper algunas de las conexiones entre la molécula de ADN y la cápsida del virus. Este proceso logra reducir la rigidez mecánica del virus, lo que ha sido determinado mediante la novedosa utilización de la microscopía de fuerzas atómicas para medir las propiedades mecánicas de virus individuales.

“Los resultados apuntan posibilidades concretas para manipular de modo inteligente las propiedades mecánicas de virus, con la intención de hacerlos más adecuados para ciertas aplicaciones en biotecnología y nanotecnología”, concluye García-Mateu.

Fuente.
http://www.rioja2.com/diario/diario/contenidos/noticias/2008/03/11/8114536.jpg

EXPLORADORES DEL NANOESPACIO

Mientras los astrofísicos se esfuerzan en averiguar cómo viajar a través del espacio exterior, otros científicos examinan el extremo opuesto del problema, cómo mover moléculas a través del nanoespacio. Un equipo de investigadores australianos y estadounidenses ha anunciado un sustancial avance en el uso de tecnología de membranas para filtrar y separar varios gases y vapores.

Esto podría tener aplicaciones en muchas actividades, desde la purificación del agua y la limpieza del ambiente, hasta la mejora de los combustibles, medicinas más puras o desalar el agua de los mares para hacerla potable.

El equipo de científicos está formado por personal del CSIRO, la University of Texas en Austin, la North Carolina State University y el MTR, en Menlo Park California. Su descubrimiento, anunciado en la revista Science del 19 de abril,consiste en un nuevo tipo de filtro mejorado para nanopartículas, ideado para separar compuestos en el ámbito molecular.

Como explica Anita Hill, del CSIRO australiano, de la misma manera que los astrofísicos exploran teorías sobre "agujeros de gusano", que algún día podrían ayudarnos a viajar a través del espacio-tiempo, su equipo está estudiando formas de crear "agujeros de gusano" a un nivel diminuto, apenas millonésimas de milímetro,en un medio filtrante, de tal forma que podamos controlar de manera precisa qué puede pasar y lo que no.

El nuevo medio filtrante ha sido creado combinando polímeros orgánicos que se usan normalmente para hacer filtros de membrana con sustancias inorgánicas, en este caso, una mezcla de partículas de sílice.

El equipo descubrió que esta combinación proporciona a la membrana una habilidad considerable para separar grandes moléculas orgánicas de los gases en los que podrían estar flotando.

Esta nueva clase de materiales orgánicos/inorgánicos, conocidos como nanocompuestos, ya ha demostrado su utilidad para conseguir una conductividad mejorada, son extremadamente resistentes, tienen propiedades ópticas valiosas y son capaces de actuar como catalizadores. Su recién hallada capacidad de filtrar gases y vapores orgánicos a nivel molecular, no hace sino incrementar su interés.

Instalan el accesorio de EDX en el SEM

Sí, sí, parece trabalenguas. Pero bueno, están instalando hoy y mañana el accesorio del detector de rayos X (EDX) en el equipo de microscopía electrónica de barrido, para ahora sí poder no solo ver pequeño, sino saber la composición química.

Una belleza!

Aquí la foto.

Polimero auto reparable

La primera vez que se publicó acerca de un polímero capaz de auto repararse fue en 2001, mismo que fue creado por investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (UIUC). A partir de este descubrimiento, numerosos estudios se han enfocado en la síntesis de polímeros que posean dicha capacidad, debido a su amplio potencial en cuando a sus aplicaciones médicas y en el área de ciencia de los materiales. Ahora, gracias al trabajo de investigadores tales como Nancy Sottos y Kloeppel de la misma universidad, han logrado crear un polímero que se auto repara varias veces sin intervención externa alguna, a diferencia de materiales anteriores que requerían de condiciones específicas de temperatura y presión para que la reparación tuviera lugar.
Este material auto reparable consiste en una capa de un polímero hecho a base de epóxidos que contiene pequeñas partículas catalizadoras; la capa está depositada sobre un sustrato que es una red de microcanales en tres dimensiones con un agente líquido que se mueve a través de los delgados canales y que hace posible la autoreparación.
La función de este nuevo material es similar a que presenta la piel humana cuando se hace una cortada sobre esta. De hecho, de acuerdo con los investigadores de la UIUC, los experimentos de la ruptura y auto reparación de este polímero reportaron que el material recobró su fuerza en más del 90 %, sin embargo el proceso de auto reparación se detiene hasta el séptimo corte.
Las aplicaciones de este material están enfocadas en la implementación de implantes médicos hechos a partir de materiales auto reparables que sean biocompatibles, así como en otro tipo de aplicaciones que requieran de un material auto reparable.
También se piensa aplicar el sistema de microcanales de este material en la microelectrónica, ya que representa una solución al problema del sobre calentamiento de los chips, es decir, se planea adaptar un sistema de enfriamiento con un fluido que pase a través de los microcanales para disipar el calor dentro del circuito con mayor eficacia.