Xantan gum en celdas solares

Para la aplicación práctica de las células solares sensibilizadas por colorante (DSSCs), aquí se presenta un noble tixotrópico gel electrolito de polímero a base de agua que contiene la goma xantana, que satisface tanto la amabilidad del medio ambiente y la estabilidad frente a las fugas y la intrusión de agua. Para la aplicación en DSSCs, fue posible para infiltrarse en el electrolito preparado en el electrodo mesoporoso TiO2 en el estado fluido, resultando en una penetración suficiente. Este electrolito exhibió eficiencia de conversión similares (4,78% en 100 mW cm-2) y una estabilidad mejorada a largo plazo en comparación con un electrolito líquido a base de agua.

A pesar del cambio positivo en la banda de conducción del potencial del electrodo de TiO2, la tensión en circuito abierto se ha mejorado mediante la adición de agua en el electrolito debido a la mayor cambio positivo en el potencial redox I-/I3-. Sin embargo, debido a la desorción de tinte y la disminución de coeficiente de difusión causada por el contenido de agua, la densidad de fotocorriente de cortocircuito se redujo. Estos resultados proporcionan una gran información sobre el desarrollo de los electrolitos basados ​​en agua, eficientes y estables.

 

 Saber Más:

ACSnano ppublications

http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/nn4001269

 

Reciclaje de tierras raras

En los últimos años la sociedad en general, se ha dado cuenta de la importancia que tiene reciclaje y las repercusiones que puede tener en el medio ambiente. Es por eso que se ha comenzado a reciclar todo tipo de materiales, especialmente en la industria de la electrónica, esto se debe a la gran velocidad en la creación de nuevas y mejores tecnologías, lo cual genera viejas e inservibles tecnologías.

Investigadores de la Universidad de Leuven en Bélgica contribuyen a la solución a parte de este problema, descubriendo un nuevo método para obtener elementos considerados como tierras raras a partir de imanes utilizados en dispositivos electrónicos. Lo útil de esta técnica es que estos elementos pueden volver a ser usados en la creación de nuevos imanes, que son de gran utilidad en la industria de la electrónica.

Esta técnica consiste en una extracción líquido-líquido, en donde un líquido iónico (trihexyl (tetradecyl)phosphonium chloride) separa algunos elementos como el cobre, zinc, hierro, cobalto y manganeso; de una fase acuosa en donde se encuentra el neodimio o el samario dependiendo del tipo de imán que se utilice. La ventaja de este proceso es que se puede llevar a cabo facilmente y el líquido iónico se puede volver a reutilizar y no tiene percusiones graves hacia el medio ambiente.

El neodimio y el samario son elementos bastante escasos, a tal grado que la comisión europea los ha catalogado como "materias primas críticas". La distribución de estos elementos, en su mayoría son provistos por China, lo cual genera una dependencia por parte de otros países .

 En palabras de Bineman, líder del equipo de trabajo "El reciclaje es solamente una solución parcial al problema de abastecer, no puede remplazarlo, pero lo puede complementar", añadiendo que aunque solo el 1% de los elementos raros son reciclados, el 20% de la demanda global se puede satisfacer por medio de esta técnica.

Referencia
http://www.rsc.org/chemistryworld/2013/03/recycling-rare-earth-neodymium-and-samarium-ionic-liquids

Jellysponge

Científicos estadounidenses de la universidad de Cornell lograron crear un material polimérico que fluye como un líquido, pero en presencia de agua retoma la forma inicial programada. Este es un gel que consiste en moléculas orgánicas, la estructura está hecha de hebras de ADN sintéticas de un micrómetro de diámetro. Estos grupos de ADN pueden absorber el agua como una esponja.

Inicialmente, los científicos querían sintetizar un hidrogel compuesto exclusivamente por ADN. Sin embargo, por casualidad, el material resultante presentó estructuras con forma de nidos.

Este material podría encontrar muchas aplicaciones en la salud y la medicina. Se podría, por ejemplo, utilizar para facilitar la regeneración de tejidos dañados al contener en su interior los fármacos necesarios.

Otra aplicación, ya probado con éxito: interruptor a base de agua. El gel, cargado con partículas metálicas, se coloca en un tubo entre dos componentes eléctricos. En presencia de agua, se contrae y actúa como interruptor de encendido, pero sin agua, regresa a su estado fluido restableciendo la corriente eléctrica.

Referencia:

http://www.news.cornell.edu/stories/Dec12/ShapeGel.html

La transparencia y la flexibilidad son fundamentales.

Dos características "básicas" en una relación, pero esta vez veremos que son igual de importantes para alguien más. La verdad... no. Celulares, tabletas, computadoras. Estamos llenos de dispositivos que facilitan nuestra vida tanto, que pagamos altísimos costos por tenerlos. Lo cierto es que, aunque están llenos de funciones maravillosas, estamos más bien alimentando nuestro ego y vanidad. Entonces, alimentemos esa vanidad.

El próximo paso en estos aparatitos, no es mayor velocidad, más memoria, o mejor calidad de señal. La próxima mejora es estética. A quien no le gustaría traer su celular de pulsera o collar, mejor aun, que fuese transparente.

Si bien apenas se están rompiendo las barreras hacía electrónicos transparentes de calidad, Lianbing Hu, director del departamento de materiales de la Universidad de Maryland, esta dispuesto a comprobar que son posibles.

Necesitamos dos partes básicas para un dispositivo electrónico transparente. Primero, un soporte flexible, resistente, amigable con el medio ambiente y sobretodo que soporte el calor adecuadamente. Recordemos lo fácil que se calientan algunas computadoras. En segundo lugar un material conductor que pueda imprimirse fácilmente sobre este soporte y que permita hacer todos los cálculos y operaciones propios de una computadora.

Si bien todos los plásticos que se usaban como soporte, eran difíciles de manejar, el doctor Hu y su equipo están diseñando un nuevo "nanopapel". Este esta basado en el típico papel que usamos para imprimir y hacer anotaciones. Sin embargo, un control sobre el tamaño y la alineación de las fibras de celulosa permiten hacerlo transparente. Así es más fácil imprimir circuitos sobre éste, además de cubrir aceptablemente las características ya mencionadas.

Para el conductor usamos los ya conocidos nanotubos de carbono de una sola pared, ya que estos pueden ser depositados en la superficie del soporte a bajo costo.

Segun el doctor Hu, las excelentes propiedades de flexibilidad, resistencia al calor y bajo costo, proponen al nanopapel como un excelente candidato para construir electrónicos transparentes.

Para leer más al respecto visita: http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=29190.php

DARPA quiere crear un tatuaje temporal que registre los signos vitales de los soldados

Una de las necesidades de los militares es poder monitorear los signos vitales de sus soldados. Para esto, DARPA, la agencia de investigación avanzada del Departamento de Defensa de Estados Unidos, solicitó propuestas de investigación para desarrollar la próxima generación de dispositivos que rastreen el pulso, la temperatura, respuesta bioeléctrica y otros datos en situaciones de entrenamiento, para comprender mejor el agotamiento y las situaciones de estrés durante el combate.

DARPA espera que se pueda usar una tecnología más bien nueva conocida como “sistemas electrónicos epidérmicos”, que permitiría hacer sensores durables y que no son molestos. La idea es utilizar materiales altamente flexibles que permita integrar sensores, transmisores y demás componentes en una especie de malla ultradelgada extensible.

Ya se han hecho experimentos probando este tipo de tecnología, utilizando pequeñas fuentes de energía que recolectan luz solar o radiación electromagnética para funcionar y transmitir los datos. Algunas de sus limitaciones están en que el rango de transmisión es muy limitado debido a su restringida energía, y la transpiración puede afectar la adherencia del aparato, algo a considerar si estamos hablando de soldados. De todas formas, resultará interesante ver si es posible desarrollar un “tatuaje inteligente” que cumpla todas estas funciones, aunque será difícil que lo veamos funcionando si estará en manos militares.

http://www.fayerwayer.com/2013/03/darpa-quiere-crear-un-tatuaje-temporal-que-registre-los-signos-vitales-de-los-soldados/

Polímeros de Leche

Una de las tendencias actuales de los materiales es que estos sean biodegradables, y si es posible, que sean obtenidos a partir de fuentes como desperdicios. Lo anterior fue meta de la empresa Desarrolladora de Soluciones Sustentables, que aprovechó el suero de leche, que se considera un subproducto de la industria láctea, para producir un polímero biodegradable.

Después de cuatro años de trabajo, actualmente el proyecto se encuentra a un paso de producir ácido láctico, el principal insumo para la creación de plástico PLA (ácido polilactico cuyo principal fabricante a nivel mundial es Nature works) y que no se genera en nuestro país.

El trabajo de años se concentró en obtener ácido láctico, se hizo uso del lacto-suero, lactosa, y otros derivados lacteos que se a partir de un proceso de fermentación y purificación producen ácido láctico puro, el cual es posteriormente polimerizado. A partir de lo anterior se genera una resina con características de un material para el mercado.

La resina PLA tiene un precio de mercado entre 35-40 pesos mexicanos por kilo, es decir, 20 pesos más caro que la resinas tradicionales. Debido a lo anterior, y desde un punto de vista económico, la producción de esta resina a partir de ácido láctico se traduce a una mayor competitividad en el mercado del plástico. Lo anterior sin olvidar que esta resina está constituida de lacto-suero de leche, un desecho de la industria láctea.

Además de los beneficios ya mencionados, este tipo de polímero ayuda al medio ambiente, ya que por cada mil litros de este desecho en agua se producen la misma cantidad de aguas negras producidas por 450 personas.

Este proyecto también obtuvo el Premio Santander de la Innovación, y se estima que se consigan hasta 200 toneladas de este material bajo el apoyo del Programa InnovaPyme del CONACYT.

Egresados del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, campus Monterrey, han contado con el apoyo permanente de esta casa de estudios ya que el proyecto se encuentra vinculado al Centro de Biotecnología, a la Incubadora de Empresas, y al Centro de Innovación y Desarrollo Estratégico de Productos.

Para saber más:
http://www.informador.com.mx/tecnologia/2012/409293/6/obtienen-plastico-biodegradable-a-partir-de-desperdicio-lacteo.htm

¿Con qué se corta el diamante?

     Como la mayoría lo sabe, el diamante es el material con mayor dureza conocido, si concideramos dureza como la resistencia que ofrece un material a la rayadura. Dentro de la escala de Mohs de dureza de minerales, el diamante ocupa el lugar de dureza máxima, 10. La dureza del diamante es tal, que a ello debe su nombre desde la antigüedad.

Los diamantes naturales más duros del mundo se encuentran en Nueva Gales del Sur, Australia, en donde se les llamaron can-ni-faire, lo que literamente significa -no puede hacerse nada con ellos-. Se sabe que la dureza del material se debe a su crecimiento, que es una sola etapa. Cuando el crecimiento se da en diversas etapa, en esas circunstancias son en las que se producen los fallos, planos de defectos en redes cristalinas, etcétera.

Gracias a su dureza, los diamantes tienen las características perfectas para ser una gema, debido a que sólo puede ser rayado por otros diamantes.También tienen uso en la industria, en donde se usa para el cortado y el pulido de otros materiales.


Acerca de su uso industrial, los diamantes cortan otros materiales, e incluso otros diamantes, pero, ¿qué material se usa para cortar el diamante entonces?. Respuesta: puntas de nitruro de boro, un material que se puede sintetizar en condiciones de elevada presión y que según las más recientes noticias ha demostrado tener una dureza y resistencia superior a la del cristal.


El nitruro de boro no es un material nuevo, pero según el estudio de la revista Nature, su dureza se debe a sus nanopartículas (de un tamaño de unos 3,8 nanómetros). Su cristalización cúbica le proporciona un aspecto transparente y una resistencia superior a la de la piedra preciosa.

Para los expertos, que la dureza aumente al disminuir el tamaño no es una novedad. Es lo que se conoce como el efecto Hall-Petch. Ello se debe, a grandes rasgos, a que las estructuras grandes están formadas por una acumulación de otras menores, por lo que las zonas de unión pueden favorecer roturas. Pero el efecto no crece indefinidamente. Llega un momento en que la dureza no aumenta.

Lo novedoso del hallazgo del equipo dirigido por Yongjun Yan, de la universidad china de Yanshan, es doble. Por un lado, típicamente el efecto Hall-Petch tiene un límite y la dureza deja de aumentar cuando se llega a partículas de 100 nanómetros o menos. Y, por otro, la dureza alcanzada.


Saber más:

http://sociedad.elpais.com/sociedad/2013/01/18/actualidad/1358524083_564086.html
http://www.solociencia.com/ingenieria/05102411.htm

Desarrollan un polímero que servirá para fabricar retinas artificiales

Neurocientíficos e ingenieros de materiales italianos desarrollan un polímero que servirá para fabricar retinas artificiales.

Este material es capaz de convertir luz en estímulos eléctricos, siendo muy eficaz en animales vivos. este material polimérico podría implantarse en retinas dañadas o retinas artificiales sin la utilización de más implantes electrónicos. Sus ventajas son gracias a su flexibilidad y la fácil adaptación al ojo.

Se asociaron el polímero a retinas dañadas y comprobaron que gracias a este material, los pulsos de luz se convertían en actividad eléctrica, de forma similar a lo que ocurre de manera natural con los fotorreceptores de retinas normales. Una vez que el material es expuesto a luz, se cree que acumula las cargas negativas en su superficie, que se convierten en positivas en las células nerviosas, momento en que estas se activan eléctricamente.

Aunque el material no respondía frente a la luz con la misma efectividad que los receptores normales de retinas no dañadas, este experimento suponía un avance considerable para pacientes con enfermedades degenerativas que causan ceguera. Para demostrar la eficacia de explantes con este nuevo polímero, decidieron comenzar los experimentos en animales. Utilzando ratas que sufrían retinitis pigmentaria inducida.

http://alt1040.com/2013/03/polimero-que-servira-para-fabricar-retinas-artificiales