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
El blog de nanotecnología y materiales avanzados de la Universidad de las Américas Puebla
miércoles, 19 de marzo de 2008
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
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
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
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
miércoles, 12 de marzo de 2008
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
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
martes, 11 de marzo de 2008
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.
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
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.
Fuente.
http://www.rioja2.com/diario/diario/contenidos/noticias/2008/03/11/8114536.jpg
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
lunes, 10 de marzo de 2008
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.
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.
martes, 4 de marzo de 2008
lunes, 3 de marzo de 2008
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.
viernes, 29 de febrero de 2008
Mejores Implantes de Hueso
Cada año se realizan más de 300.000 cirugías de reemplazo de cadera y rodillas en los Estados Unidos. Sesenta y cinco por ciento de los reemplazos en caderas y setenta y dos por ciento de los reemplazos en rodillas son efectuados en personas mayores de 65 años. Debido a que la población de los Estados Unidos está envejeciendo, se espera que el número de fracturas de cadera exceda el medio millón anual para el año 2040. La permanencia promedio en un hospital por una cirugía de rodilla o cadera es de 5 días, seguida de cuatro semanas de terapia usando una caminadora.
La mayoría de los huesos artificiales de hoy están hechos de hidroxipatita, la cual tiene la misma fórmula química que el propio hueso. La hidroxipatita sintética, sin embargo, no es ni porosa ni tan resistente como el hueso real.
Los poros son importantes, dice Schowengerdt. Son conductos para el flujo de sangre (la sangre se genera en la médula del hueso) y permiten a los huesos ser resistentes sin ser pesados. Los poros también proveen de un medio para que el hueso vivo se adhiera de forma permanente a un implante. "Si obtenemos un buen crecimiento óseo dentro de los poros de un implante, entonces hemos tenido éxito", dice Schowengerdt. Ya no importará si el pegamento se suelta 10 años después. Los investigadores también han intentado usar el coral marino como substituto del hueso. "Es lo suficientemente poroso", dice Schowengerdt, "pero carece de resistencia.
La solución, de acuerdo con Schowengerdt, son las cerámicas. "Hacer huesos de cerámica no es como hacer una taza para café de cerámica". Por ejemplo, una de las cerámicas mas prometedoras comienza como una mezcla de polvos de calcio y de compuestos de fosfato (CaO y P2O5). Schowengerdt y Moore inician la mezcla, la cual se calienta a 2600 C. El CaO y el P2O5 reaccionan para producir fosfato de tricalcio (Ca3(PO4)2), una sustancia muy similar (químicamente hablando) al hueso real. La reacción también genera calor y productos gaseosos secundarios que forman poros de forma natural.
Su técnica, llamada síntesis autopropagada de alta temperatura ó "SHS," (por las siglas inglesas de Self-propagated High temperature Synthesis) es en verdad difícil de controlar. "Durante el proceso de horneado, la cerámica se derrite. Los compuestos gaseosos se elevan y los líquidos se asientan. Hay mucho movimiento de convección, lo cual hace impredecible la reacción", dice Schowengerdt. "Para entender este proceso, nosotros realmente necesitamos hacer nuestros experimentos en un ambiente de baja gravedad, donde la convección, que es generada por la gravedad, sea mínima". Los investigadores del CCACS han volado hornos a bordo del 'cometa del vómito' KC-135 de la NASA -- un aeroplano con trayectoria parabólica de vuelo, que permite generar breves periodos de ausencia de peso. Ellos observaron dramáticas diferencias entre las cerámicas preparadas en gravedad normal (1-g) y las preparadas en vuelo. Como ejemplo, las cerámicas de baja gravedad tenían poros más grandes y mejor conectados.
lunes, 25 de febrero de 2008
Morph, el teléfono elástico.
Nokia ha inventado un "innovador" teléfono móvil, el cual presenta entre sus principales características la capacidad de ser estirado, según sea el querer del usuario. El nombre de este aparato es Morph.
Seguramente fue bautizado con ese nombre por el significado de esta palabra en inglés, algo así como morfología. Y es que uno de los fuertes del Morph es su estado físico, no sólo capaz de ser elástico, sino que también puede ser moldeado, tipo bomba, y convertirse en cualquier figura.
Por hacer uso de la nanotecnología, presenta una transparencia llamativa, además cuenta con superficies autolimpiables y una plasticidad increíble.Según la propia marca, este avance en telefonía se podrá percibir, nada más y nada menos, que en dentro de siete años.
Fuentes.
lunes, 18 de febrero de 2008
Depolimerizando
El reciclaje químico de los plásticos surge ante la búsqueda de métodos eficaces para el tratamiento de la basura generada por los mismos, y se centra en la conversión de un polímero en su monómero inicial para así repolimerizarlo. Una de las técnicas usadas para el reciclaje es la depolimerización que se efectúa principalmente por reacciones de hidrólisis, alcohólisis o glicólisis, mismas que requieren condiciones de temperatura y presión altas. Lo anterior sugiere la elección de disolventes con un alto punto de ebullición pero que al mismo tiempo hagan posible de depolimerización.Precisamente un trabajo realizado por Akio Kamimura y Shigehiro Yamamoto de la Universidad de Yamaguchi en Japón está centrado en la búsqueda de nuevos métodos para la depolimerización de poliamidas. Kamimura propone la utilización de líquidos iónicos que son disolventes con propiedades únicas en cuanto a solubilidad, alta reactividad, poco volátiles y baja flamabilidad. Su equipo trabajó con el 6-Nylon, haciéndolo reaccionar a 300°C en una atmósfera de nitrógeno por una hora bajo la acción de un catalizador y liquido iónico como disolvente, resultando el monómero caprolactam que fue recolectado por destilación. A pesar de que se llega a altas temperaturas, el líquido iónico presentó la ventaja de ser poco volátil ante tales condiciones.
El mayor porcentaje de rendimiento de este monómero se obtuvo con el líquido iónico N-metil-N-propilpiperidinio que es una sal cuaternaria de amonio y N,N-dimetil-aminopiridina como catalizador.
Otra de las ventajas de este método descubierto por dichos investigadores es que pueden reciclar el disolvente de la reacción hasta cinco veces sin grandes pérdidas en el rendimiento del monómero.
Este trabajo no sólo aporta un nuevo método para el reciclaje de plásticos sino que además representa una alternativa más para la protección del medio ambiente.
lunes, 11 de febrero de 2008
Una nueva membrana que imita los poros encontrados en las plantas tiene aplicaciones en el agua, energía y en la moderación de los cambios de clima.
Esta investigación es bastante interesante. En la revista internacional Science se anunció en octubre pasado, una nueva membrana plástica que permite que el dióxido de carbono y otras moléculas pequeñas se muevan a través de poros en forma de reloj de arena al tiempo que impide la circulación de moléculas grandes como el metano. La separación de dióxido de carbono del metano es importante en el procesamiento de gas natural y de recuperación de gas de los vertederos. Este nuevo material fue elaborado como parte de una colaboración internacional de investigadores de la Universidad de Hanyang, en Corea, la Universidad de Texas y el CSIRO, a través de su insignia “Water for a Healthy Country”. “Este plástico ayudará a resolver los problemas de separación de moléculas pequeñas, ya sea relacionadas con la tecnología de carbón limpio, la separación de los gases de efecto invernadero, el aumento de la eficiencia energética en la purificación del agua o la producción y el suministro de energía a partir de hidrógeno”. Mencionó el Dr. Anita Hill de CSIRO.
"La capacidad del nuevo plástico para separar pequeñas moléculas supera los límites de cualquier plástico convencional”. Además dijo que:"Se puede separar el dióxido de carbono del gas natural unos cientos de veces más rápidamente que las actuales membranas de plástico, haciendo su rendimiento cuatro veces mejor en términos de pureza de la separación del gas". El secreto de la nuevo plástico radica en la forma del reloj de arena de sus poros, que ayudan a separar las moléculas más rápido y utilizar menos energía que otras formas de poro. En las membranas celulares vegetales, en forma de reloj de arena los poros conocido como “aquaporins” conducen selectivamente las moléculas de agua dentro y fuera de las células, impidiendo al mismo tiempo el paso de otras moléculas, como la sal. La investigación muestra cómo el plástico se puede ajustar sistemáticamente para bloquear o pasar moléculas diferentes dependiendo de la aplicación específica. Por ejemplo, estas membranas pueden ofrecer un método de bajo consumo de energía para la extracción de la sal del agua, el dióxido de carbono a partir de gas natural, hidrógeno o de nitrógeno.
"La capacidad del nuevo plástico para separar pequeñas moléculas supera los límites de cualquier plástico convencional”. Además dijo que:"Se puede separar el dióxido de carbono del gas natural unos cientos de veces más rápidamente que las actuales membranas de plástico, haciendo su rendimiento cuatro veces mejor en términos de pureza de la separación del gas". El secreto de la nuevo plástico radica en la forma del reloj de arena de sus poros, que ayudan a separar las moléculas más rápido y utilizar menos energía que otras formas de poro. En las membranas celulares vegetales, en forma de reloj de arena los poros conocido como “aquaporins” conducen selectivamente las moléculas de agua dentro y fuera de las células, impidiendo al mismo tiempo el paso de otras moléculas, como la sal. La investigación muestra cómo el plástico se puede ajustar sistemáticamente para bloquear o pasar moléculas diferentes dependiendo de la aplicación específica. Por ejemplo, estas membranas pueden ofrecer un método de bajo consumo de energía para la extracción de la sal del agua, el dióxido de carbono a partir de gas natural, hidrógeno o de nitrógeno.
Puedes consultar más en:
Ánodos de baterías de litio de alto rendimiento usando nanotubos de silicio
Actualmente, hay un gran interés en el desarrollo de baterías con una capacidad de energía mayor y con un ciclo de vida duradero para aplicaciones en dispositivos electrónicos portátiles, vehículos eléctricos y dispositivos médicos. El silicio es un material ánodo con posibles aplicaciones para las baterías de litio puesto que posee un potencial eléctrico bajo y la capacidad teórica de carga más grande conocida (4,200 mAh g-1). Aunque esto es diez veces superior que los actuales ánodos de grafito y mucho más largos que los materiales óxidos y de nitruro; los ánodos de silicio tienen aplicaciones limitadas ya que el volumen del silicio cambia en un 400% al insertarse y extraerse del litio, lo cual resulta en un desvanecimiento de la capacidad y en pulverización. Lo que en esta investigación se muestra es que los electrodos de baterías hechos por nanotubos evitan estas cuestiones al acomodar largos “cultivos” de nanotubos sin pulverizar, proveyendo buen contacto electrónica y conducción.
Hasta el momento, se ha logrado la capacidad de carga teórica para ánodos de silicio, manteniendo una capacidad de descarga cercana al 75% de su máxima y con poco desvanecimiento durante el ciclo.
La investigación se public en
Nature Nanotechnology 3, 31 - 35 (2008) Published online: 16 December 2007 doi:10.1038/nnano.2007.411.
Hasta el momento, se ha logrado la capacidad de carga teórica para ánodos de silicio, manteniendo una capacidad de descarga cercana al 75% de su máxima y con poco desvanecimiento durante el ciclo.
La investigación se public en
Nature Nanotechnology 3, 31 - 35 (2008) Published online: 16 December 2007 doi:10.1038/nnano.2007.411.
Los investigadores son: Candace K. Chan, Hailin Peng, Gao Liu, Kevin McIlwrath, Xiao Feng Zhang, Robert A. Huggins y Yi Cui.
miércoles, 6 de febrero de 2008
Ceramicas Flexibles
Químicos de la Cornell University han desarrollado una nueva clase de materiales híbridos que pueden ser descritos como cerámica flexible. Podrían tener diversas aplicaciones, desde la microelectrónica a la separación de macromoléculas, como las proteínas.
Ulrich Wiesner y su equipo se vieron atraídos por la experimentación química a escala nanométrica debido a las formas simétricas y perfectas que pueden encontrarse en la naturaleza. Es el caso, por ejemplo, de la estructura elegante de las diatomeas, algas unicelulares cuyas paredes rígidas están hechas mediante poros de silicio perfectamente replicados. Para Wiesner, la manera más sencilla de imitar estos procesos naturales es utilizar polímeros orgánicos en virtud de que algunos tienen la habilidad de autoensamblarse químicamente formando nanoestructuras con diferentes simetrías. Si el polímero pudiera de alguna forma ser unido a un material inorgánico (una cerámica, especialmente un material de tipo sílice), el híbrido resultante tendría una combinación de propiedades: flexibilidad y control de estructura por parte del polímero, y funcionalidad por parte de la cerámica. Esto es lo que ha conseguido el grupo de Wiesner.
El material posee propiedades que no son sólo la simple suma de polímeros más cerámica, sino que con él se obtiene algo bastante nuevo. Hasta el momento sólo se han conseguido algunas pequeñas piezas de cerámica flexible, con unos pocos gramos de peso, en discos de petri, pero ha sido suficiente para probar las propiedades del material.
Es transparente y se puede doblar, pero posee una considerable resistencia, y a diferencia de la cerámica pura, no se quiebra. En una de sus formas, el material híbrido es un buen conductor de iones, lo que abre las puertas para su uso como electrolito de batería altamente eficiente. También podría usarse en células de combustible.
miércoles, 30 de enero de 2008
Biomimetica = infinidad de nuevos materiales¡
Ya hemos escuchado varias cosas de la biomimetica y cada dia son mas tangibles sus usos:
Los pies del geco han bioinspirado a numerosos científicos, que han reproducido la estructura mediante nanotubos de carbono. El stickybot de la Universidad de Stanford (EEUU), por ejemplo, es una salamanquesa robótica que trata de imitar a su modelo natural, pero ni de lejos alcanza el poder de la cinta adhesiva sin pegamento desarrollada en la Universidad de Ohio (EEUU): un centímetro cuadrado de esta cinta es capaz de soportar hasta tres kilos y medio de peso. Las aplicaciones harían por fin realidad el calificativo de universal que exhiben algunos tubos de pegamento. Ya se habla de su uso en el espacio.
Los científicos de la Universidad Northwestern (EEUU) se fijaron en los expertos en el arte de agarrarse a la roca contra viento y marea: los mejillones. Estos segregan un compuesto químico de proteínas para lograr una firme sujeción. Los investigadores sumaron las estrategias del geco y el mejillón —mussel en inglés— para crear el geckel, una cinta adhesiva para la que ya se vaticina un futuro brillante como sutura quirúrgica. Además de desbancar a los incómodos puntos, aguantará cualquier ducha o baño sin pelarse por las esquinas.
Los poderes arácnidos cautivan el espíritu innovador de los ingenieros biomiméticos a causa de las increíbles propiedades de la seda de araña. El ingeniero español Manuel Elices, del departamento de Ciencias de los Materiales de la Escuela de Caminos de la Universidad Politécnica de Madrid, resume las excelencias de esta fibra natural: más resistente que el acero o el kevlar de los chalecos antibalas, pero deformable como el caucho. Elices persigue el perfeccionamiento de un proceso de hilado forzoso que produzca seda de araña para aplicaciones tales como acorazar la bodega de los aviones, incluso contra explosiones de bombas.
Por otro lado la configuración microscópica de los ojos de una mosca fosilizada en ámbar de 45 millones de años de edad sugirió al zoólogo Andrew Parker, del Museo de Historia Natural de Londres, el diseño de un panel solar surcado por estrías que aumentan la captación de luz en un 10%. La forma de los élitros de un escarabajo del desierto del Namib, adaptados para recolectar la humedad de la niebla, se tradujo en un material óptimo para la condensación. La disposición de las escamas de las mariposas hoy contribuye al lanzamiento de pintalabios con efecto brillo.
Descendiendo aún más en la arquitectura de la naturaleza, la cristalización de componentes biológicos, como la cáscara de huevo, las conchas de los moluscos o los otolitos —diminutos depósitos calcáreos en el oído interno que ayudan a la orientación— enseñan a los científicos cómo producir nuevos materiales testados en el laboratorio de la naturaleza.
Otro ejemplo, partiendo de la madera como materia prima, el grupo de Materiales Biomiméticos y Multifuncionales de la Universidad de Sevilla ha elaborado una cerámica biosintética de carburo de silicio, o bioSIC, con la que esperan modelar prótesis quirúrgicas que se integren mejor en los tejidos, minimizando la contaminación bacteriana.
Langostas biomecánicas, tractores artrópodos que salvan cualquier obstáculo, topos robóticos que escarban entre los escombros, ventanas con iris que responden a la luz, captadores y desaladores de agua basados en la nariz de los camellos. Ningún campo escapa a la biomimética. Científicos e ingenieros comparten la opinión del vicepresidente de la Sociedad Británica de Astrobiología, Mark Burchell: “Copias lo que la naturaleza ya hace, así que dejas que ella haga la I+D”. Millones de años de evolución han destilado procesos y materiales optimizados, energéticamente baratos, limpios y reciclables. ¿Quién puede hacerlo mejor? Y todo, según el biólogo Frederic Vester, gracias a “la única empresa que no ha quebrado en 4.000 millones de años”: la vida.
http://salonkritik.net/06-07/2007/10/biomimetica_javier_yanes.php
Los pies del geco han bioinspirado a numerosos científicos, que han reproducido la estructura mediante nanotubos de carbono. El stickybot de la Universidad de Stanford (EEUU), por ejemplo, es una salamanquesa robótica que trata de imitar a su modelo natural, pero ni de lejos alcanza el poder de la cinta adhesiva sin pegamento desarrollada en la Universidad de Ohio (EEUU): un centímetro cuadrado de esta cinta es capaz de soportar hasta tres kilos y medio de peso. Las aplicaciones harían por fin realidad el calificativo de universal que exhiben algunos tubos de pegamento. Ya se habla de su uso en el espacio.
Los científicos de la Universidad Northwestern (EEUU) se fijaron en los expertos en el arte de agarrarse a la roca contra viento y marea: los mejillones. Estos segregan un compuesto químico de proteínas para lograr una firme sujeción. Los investigadores sumaron las estrategias del geco y el mejillón —mussel en inglés— para crear el geckel, una cinta adhesiva para la que ya se vaticina un futuro brillante como sutura quirúrgica. Además de desbancar a los incómodos puntos, aguantará cualquier ducha o baño sin pelarse por las esquinas.
Los poderes arácnidos cautivan el espíritu innovador de los ingenieros biomiméticos a causa de las increíbles propiedades de la seda de araña. El ingeniero español Manuel Elices, del departamento de Ciencias de los Materiales de la Escuela de Caminos de la Universidad Politécnica de Madrid, resume las excelencias de esta fibra natural: más resistente que el acero o el kevlar de los chalecos antibalas, pero deformable como el caucho. Elices persigue el perfeccionamiento de un proceso de hilado forzoso que produzca seda de araña para aplicaciones tales como acorazar la bodega de los aviones, incluso contra explosiones de bombas.
Por otro lado la configuración microscópica de los ojos de una mosca fosilizada en ámbar de 45 millones de años de edad sugirió al zoólogo Andrew Parker, del Museo de Historia Natural de Londres, el diseño de un panel solar surcado por estrías que aumentan la captación de luz en un 10%. La forma de los élitros de un escarabajo del desierto del Namib, adaptados para recolectar la humedad de la niebla, se tradujo en un material óptimo para la condensación. La disposición de las escamas de las mariposas hoy contribuye al lanzamiento de pintalabios con efecto brillo.
Descendiendo aún más en la arquitectura de la naturaleza, la cristalización de componentes biológicos, como la cáscara de huevo, las conchas de los moluscos o los otolitos —diminutos depósitos calcáreos en el oído interno que ayudan a la orientación— enseñan a los científicos cómo producir nuevos materiales testados en el laboratorio de la naturaleza.
Otro ejemplo, partiendo de la madera como materia prima, el grupo de Materiales Biomiméticos y Multifuncionales de la Universidad de Sevilla ha elaborado una cerámica biosintética de carburo de silicio, o bioSIC, con la que esperan modelar prótesis quirúrgicas que se integren mejor en los tejidos, minimizando la contaminación bacteriana.
Langostas biomecánicas, tractores artrópodos que salvan cualquier obstáculo, topos robóticos que escarban entre los escombros, ventanas con iris que responden a la luz, captadores y desaladores de agua basados en la nariz de los camellos. Ningún campo escapa a la biomimética. Científicos e ingenieros comparten la opinión del vicepresidente de la Sociedad Británica de Astrobiología, Mark Burchell: “Copias lo que la naturaleza ya hace, así que dejas que ella haga la I+D”. Millones de años de evolución han destilado procesos y materiales optimizados, energéticamente baratos, limpios y reciclables. ¿Quién puede hacerlo mejor? Y todo, según el biólogo Frederic Vester, gracias a “la única empresa que no ha quebrado en 4.000 millones de años”: la vida.
http://salonkritik.net/06-07/2007/10/biomimetica_javier_yanes.php
lunes, 28 de enero de 2008
Espuma con memoria magnética
de vuelta al mundo del blogg de nanoudla.. hihihi
bueno, pues les encontre una noticia que me parecio bastane interesante, sobre un nuevo material... yyyyy como andamos viendo materiales, se me ocurrio que sería buena idea postearlo =P
Enero de 2008
En el mundo de los materiales comerciales, los más ligeros y baratos acostumbran a ser los mejores, sobre todo cuando esos atributos van acompañados de una resistencia superior y propiedades especiales, como la capacidad del material para recordar su forma original después de ser deformado por una fuerza física o magnética.
Una nueva clase de materiales conocidos como "espumas magnéticas" con memoria de la forma, ha sido desarrollada por dos equipos de investigación encabezados por Peter Müllner, de la Universidad Estatal de Boise (Boise, en Idaho) y David Dunand, de la Universidad del Noroeste.
La espuma está formada por una aleación de níquel-manganeso-galio cuya estructura se parece a la de un pedazo de queso gruyere, con pequeños orificios entre delgados "puntales" curvados de material. Los puntales tienen una estructura semejante al bambú, y pueden alargarse hasta un 10 por ciento cuando se les aplica un campo magnético.
El grado en que se deforma un material depende de sus características y de la carga física aplicada. En este caso, la fuerza proviene de un campo magnético en vez de una carga física. Las fuerzas de origen magnético pueden ejercerse de modos que las hacen ventajosas para muchas aplicaciones. El material retiene su nueva forma cuando se suprime el campo, pero la estructura atómica sensible regresa a su forma original si el campo magnético se gira 90 grados, un fenómeno denominado "memoria magnética de la forma".Esta espuma es la primera en exhibir tal memoria.
Fabricar monocristales grandes del material es demasiado lento y caro para resultar comercialmente viable, por lo que los investigadores fabrican aleaciones policristalinas que contienen muchos cristales pequeños o granos. Los materiales policristalinos tradicionales no son porosos y casi no presentan capacidad para deformarse debido a las restricciones mecánicas de los límites entre cada grano. Por el contrario, un monocristal grande exhibe una gran capacidad de deformación al no existir límites interiores. Introduciendo espacios vacíos en la aleación policristalina, los investigadores han fabricado un material poroso con menos restricciones mecánicas interiores y con una capacidad de deformación razonablemente alta cuando se le aplica carga.
La naturaleza del material amplifica el efecto del cambio de la forma, haciéndolo un buen candidato para fabricar diminutos dispositivos de control de movimiento, o bombas biomédicas sin partes móviles, entre otras posibles aplicaciones. También presenta un gran potencial para usos que requieren una capacidad de deformación grande y peso ligero, como las aplicaciones aeroespaciales y automovilísticas.
martes, 15 de enero de 2008
Hogar en el espacio
Las casas en la Tierra proveen abrigo del viento y la lluvia. Pero una casa en órbita alrededor de la Tierra debe proteger a sus ocupantes del viento solar y también debe resistir una lluvia continua de aerolitos del tamaño de una particular de polvo, ¡algunos con velocidades mayores a la de una bala!
Una casa terrestre tiene aislantes para mantener caliente o frío el aire adentro. Pero una casa en el espacio debe estar completamente sellada sólo para mantener el aire en su interior.
La estructura de los edificios en la tierra debe resistir constantemente la atracción gravitacional de 1-g. En contraste, el diseño de una estructura en órbita debe considerar la microgravedad, pero al mismo tiempo debe resistir la fuerte aceleración de 3-g de un cohete disparado al espacio.
Por esta y otras razones, la fabricación de una estructura para vivir en el espacio presenta un conjunto diferente de dificultades de diseño a las que pueden encontrarse en la construcción de una casa en la tierra.
Por esta y otras razones, la fabricación de una estructura para vivir en el espacio presenta un conjunto diferente de dificultades de diseño a las que pueden encontrarse en la construcción de una casa en la tierra.
La construcción de una casa para vivir en el espacio requiere algo mas que ladrillos y madera. Titanio, Kevlar, y acero de alta pureza son los materiales más comunes en la EEI. Los ingenieros tuvieron que utilizar estos materiales para hacer la estructura liviana, pero al mismo tiempo fuerte y a prueba de perforaciones.
domingo, 13 de enero de 2008
NT-220 MATERIALES MOLECULARES (PRIMAVERA 2008)
Les recuerdo que este semestre estarán colaborando en este blog, con tópicos relacionados al curso de MATERIALES MOLECULARES I (NT220). Bienvenidos sus comentarios.
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