Los dispositivos electroópticos son el elemento fundamental en la construcción de las pantallas de cristal líquido (LCD). El grado de complejidad de su construcción aumenta con la sofisticación del producto final en el que se emplean, desde la simplicidad de la calculadora, hasta la última generación de TFTs del mercado, pero los principios básicos de su funcionamiento son los mismos. El dispositivo electroóptico se construye, de forma simplificada, tomando dos láminas de vidrio en las que se realizan unas hendiduras de tamaño similar a las moléculas del cristal líquido nemático que se introduce entre ambas. Estas dos láminas al colocarse de forma perpendicular originan una orientación molecular preferente y la aparición de un eje óptico helicoidal dentro del material . Dicho eje óptico es análogo al que encontramos en las mesofases colestéricas o nemáticas quirales. Por último, tras el segundo polarizador, se coloca un espejo que reflejará la luz que atraviesa el dispositivo llegando a los ojos del espectador.
La aplicación de un campo eléctrico sobre la célula de cristal líquido va a dar lugar a las dos posiciones off / on necesarias para el funcionamiento de las pantallas de cristal líquido. Si el campo eléctrico está desconectado las moléculas de cristal líquido mantienen su orientación preferente y dejan que la luz polarizada (aquella cuyas vibraciones están restringidas a una única dirección en el espacio) atraviese la célula reflejándose en el espejo y dando lugar a una celda transparente Sin embargo, al conectar un campo eléctrico en el dispositivo las moléculas giran y pierden su orientación para colocarse paralelas al campo eléctrico aplicado impidiendo que la luz polarizada atraviese el segundo polarizador, y por tanto no se podrá reflejar en el espejo originando una célula negra.
El siguiente paso en la construcción de una pantalla LCD consiste en agregar a cada una de las células de cristal líquido,unos filtros de los colores básicos rojo, verde y azul. Cada una de las células junto con el filtro del color correspondiente se denomina subpíxel y a su vez el subpíxel rojo, el subpíxel verde y el subpíxel azul forman lo que se conoce con el nombre de píxel. Dependiendo de la intensidad del campo eléctrico aplicado sobre la célula se pueden alcanzar distintos niveles de transparencia en los subpíxeles (se modula la cantidad de luz que atraviesa la célula). Si el valor del campo es máximo las moléculas se alinearán totalmente y la luz no podrá atravesar el segundo polarizador y el subpíxel estará desactivado. Si el campo es nulo, o de un valor mínimo, toda la luz atraviesa el segundo polarizador y el subpíxel será brillante. Entre los dos valores extremos de campo eléctrico se obtendrán las diferentes tonalidades de rojo, verde y azul. Por lo tanto, modificando el voltaje podremos obtener distintas tonalidades en los subpíxeles verdes, en los azules y en los rojos. Debido al minúsculo tamaño de los subpíxeles el ojo humano únicamente puede percibir un punto, es decir, un píxel cuyo color vendrá dado por la mezcla de los colores de los tres subpíxeles.
El sector de la construcción, considerado de los más contaminantes y, en especial, la industria del cemento (responsable de al menos un 6% de las emisiones de CO2 de nuestro planeta), ahora parece reverdecer a través de la creación de un nuevo hormigón que produce carbón negativo, o sea, no produce CO2, sino que lo absorbe. Novacem es el nombre de la compañía responsable del desarrollo de esta nueva tecnología, una pequeña empresa que pertenece al Imperial College London, y que tiene como ideal reducir la huella de carbono de la industria del cemento.
El cemento portland, creado en 1842, está presente en los edificios como compuesto clave en el hormigón, mortero, render y bloques. Su fabricación desprende grandes cantidades de dióxido de carbono liberado de la roca durante el proceso de cambio de carbonato de calcio a dióxido de calcio a una temperatura de 1450º C. La industria del cemento emite unas 2 GT (gigatoneladas) de CO2 al año, aproximadamente el 6% de las emisiones industriales del mundo, y se prevé que crezca hasta 5GT para el año 2050. El cemento desarrollado por Novacem, en palabras de Nikalaos Viasopoulos, el investigador jefe de este novedoso proyecto, está basado en una tecnología completamente diferente al cemento portland tradicional, al crearse a partir de silicatos de magnesio cuyo balance de carbono es negativo, ya que el CO2 que emite durante su fabricación lo compensa con el que absorbe una vez construido. El truco consiste en no partir del carbonato de calcio, es decir, de cal, sino de silicato de magnesio a una temperatura de 650º C, muy inferior a la del cemento convencional. Es a través de este material como el nuevo cemento emite cantidades mínimas de dióxido de carbono cuando es fabricado y mientras envejece absorbe gases de efecto invernadero. El cemento ecológico de Novacem tiene la misma calidad estructural que el portland tradicional y, lo más importante, durante el proceso de endurecimiento es capaz de capturar 100 kg de CO2 por tonelada, pudiendo llegar a 900 kg. La investigación, que ha convertido a uno de los materiales más usados del mundo en un material absorbente de dióxido de carbono, fue desarrollada por el London Imperial College, que planea la construcción de una planta piloto y la comercialización del nuevo cemento para el año 2015. De momento, los investigadores ya han cosechado los frutos de su trabajo, pues Novacem se ha convertido en toda una revolución industrial ganando más de 10 premios medioambientales y tecnológicos, tales como el Pionero Tecnológico por el World Economic Forum; MIT Technology Review's que lo nombró una de las tecnologías emergentes más importantes del año. Los desarrolladores de Novacem calculan que por cada tonelada de cemento construida con el nuevo cemento se evitará la emisión de casi una tonelada de dióxido de carbono. Es decir, que no habrá mejor manera de reducir el efecto invernadero, que construyendo. Este panorama pondría a la industria de la construcción en una de las más limpias y verdes del planeta. Es, sin duda, una de las mejores noticias para el medio ambiente, siempre que este tipo de tecnología sea comercializada.
La captura y almacenamiento de dióxido de carbono (CO2) contribuye a la sostenibilidad del planeta al reducir la presencia en nuestra atmósfera de uno de los gases de efecto invernadero. El descubrimiento de un nuevo material con propiedades especiales para esta aplicación abre más posibilidades a las soluciones ya existentes para el tratamiento de CO2.
Un equipo de investigadores de la universidad de Nottingham en el Reino Unido ha contribuido al avance en las técnicas de almacenamiento del CO2 mediante el descubrimiento de un nuevo material poroso con propiedades para la retención del dióxido de carbono. Este nuevo material se caracteriza por su capacidad de absorción de CO2, la cual, en palabras de los investigadores, podría contribuir al desarrollo de otros productos también destinados al almacenamiento de este gas. De este modo, se podría avanzar en la reducción de las emisiones que se generan en los procesos en los que se queman combustibles fósiles como, los de origen industrial. Entre estas estarían las emisiones de CO2 consecuencia de la actividad de centrales térmicas, refinerías de petróleo, fabricación de cemento e industrias siderúrgicas. La labor de los científicos al desarrollar este material se ha centrado en crear un entramado de metal orgánico al que han denominado NOTT-202ª. Consiste en ligandos de tetracarboxilato, una estructura compuesta por una serie de moléculas o iones unidos a un átomo metálico central que se completa con centros de indio metálico. La forma de los patrones hexagonales de la estructura, semejantes a los de una colmena, permite una absorción selectiva del CO2 y la circulación libre de otros gases como el nitrógeno, el metano y el hidrógeno. La estructura, de esta manera, permite retener de forma selectiva sólo las moléculas de CO2. En los últimos años, estos compuestos (llamados Metal-Organic Framework en inglés) han sido ampliamente estudiados por sus interesantes aplicaciones, no sólo en el almacenamiento de gases, sino en otros procesos de catálisis, separación y aplicaciones biomédicas. El CO2 o dióxido de carbono, junto al vapor de agua y otros gases, es uno de los denominados gases de efecto invernadero (G.E.I.). Su presencia en exceso en nuestra atmósfera es considerada uno de los factores que contribuyen al cambio climático. El nuevo material podría tener un papel importante en los llamados sumideros de carbono – sistemas o procesos por los que se extrae de la atmósfera un gas o gases y se almacenan- y contribuir así al control y reducción de nuestra huella de carbono.
Diversos procesos fisicos y quimicos confieren a las telarañas flexibilidad ligereza y una fuerza y durabilidad extraordinarias superan de lejos el acero e incluso a fibras sinteticas como el kevlar por eso numerosos grupos de investigadores en todo el mundo intentan desvelar sus secretos. los cientificos han extraido microscopicas cantidades del material interno,que tiene una consistencia semejante a la del gel para someterlo a diversas pruebas fisicas y quimicas la clave esta en una curiosa propiedad de este material formado en un 3o 40% por polimeros de aminoacidos solubles sueltos en el agua que supone el 60 70% restante las glandulas de estos aracnidos sintetizan proteinas y dan lugar a una fibra que es ya la sede curiosamente insoluble en agua.Las largas moleculas de las proteinas de la seda son como fideos que se van enredando hasta formar una seda muy resistente gracias a la forma con la que las arañas tejen la fibra. Ahora se pretende reproducir artificialmente esta seda para poder crear ligamentos,tendones artificiales,paracaidas,chalecos antibalas,o para hacer mejores suturas quirurjicas
permanece impoluto aunque llueva a cántaros? Nos facilitarían mucho la vida. Científicos de la Universidad de Michigan (EE.UU.) han creado un supermaterial capaz de repeler una amplísima gama de líquidos. Estos rebotan en la superficie tratada, que permanece completamente seca. Se trata de una capa nanométrica compuesta por al menos el 95% de aire y, según sus creadores, la más eficaz desarrollada hasta ahora, ya que el número de líquidos a los que es inmune es enorme, más de un centenar, mayor que en otros materiales semejantes. Además de ropas ultraresistentes a las manchas, el recubrimiento podría llevar a la creación de prendas transpirables para proteger a los soldados y científicos de sustancias químicas dañinas, y a pinturas impermeables muy avanzadas que reduzcan drásticamente el lastre de los barcos. Según describen los investigadores en el Journal of the American Chemical Society, las gotas de líquidos que normalmente dañarían nuestra ropa o nuestra piel retroceden cuando tocan la nueva superficie «superomnifóbica». «Prácticamente cualquier líquido que se eche sobre ella rebota sin mojarla. En muchos otros revestimientos similares, líquidos como aceites, alcoholes, ácidos orgánicos o disolventes orgánicos se adhieren a ellos y podrían comenzar a difundirse y eso no es lo que queremos», explica Anish Tuteja, profesor asistente de ciencias de los materiales e ingeniería y autor principal de la investigación. Más de cien líquidos El equipo evaluó más de 100 líquidos y solo encontró dos que fueron capaces de penetrar en el revestimiento. Estos eran clorofluorocarbonos, químicos utilizados en refrigeradores y acondicionadores de aire. En las demostraciones realizadas en laboratorio, la nueva superficie repelió el café, la salsa de soja y el aceite vegetal, además del ácido sulfúrico y otros tóxicos que pueden quemar la piel. Tuteja dice que la capa también es resistente a la gasolina y a diversos alcoholes. El recubrimiento es una mezcla de partículas de plástico elásticas de polidimetilsiloxano o PDMS, y carbono, flúor, silicio y oxígeno. La capa se adhiere a cualquier estructura porosa sobre la que se aplique, creando una fina red dentro de los poros. Entre el 95 y el 99% de la capa son bolsas de aire, por lo que cualquier líquido que entre en contacto con el revestimiento apenas tocará una superficie sólida. Debido a que el líquido toca simples filamentos de la superficie sólida, el nuevo recubrimiento puede reducir drásticamente las fuerzas intermoleculares que normalmente atraen a los dos estados de la materia juntos. «Normalmente, cuando los dos materiales se acercan, insuflan una pequeña carga positiva o negativa en el otro, y tan pronto como el líquido entra en contacto con la superficie sólida empieza a propagarse», explica Tuteja. «Hemos reducido drásticamente la interacción entre la superficie y la gota». De esta forma, las gotas permanecen intactas, interactúan solo con sus propias moléculas. Mantienen una forma esférica y, literalmente, rebotan en el recubrimiento. La capa repele tanto líquidos no-newtonianos, una categoría que incluye champús, cremas, sangre, pinturas, arcillas y tintas de impresora, por ejemplo, -líquidos que cambian su viscosidad en función de las fuerzas aplicadas sobre ellos- como newtonianos, como el agua y la mayoría de los otros líquidos, cuya viscosidad permanece igual independientemente de la fuerza aplicada.
Científicos españoles han creado un "velcro molecular" que, por un lado, se adhiere al oro y, por otro, atrapa moléculas como hormonas y virus casi al instante, frente a otros métodos que requieren horas. El dispositivo es aplicable a análisis clínicos, detección de infecciones y controles de calidad en la industria farmacéutica.
Investigadores del grupo Inmunogenética de la Universidad de Jaén, junto con la empresa Tharsis Biomed y el grupo de Nanobiosensores y aplicaciones analíticas del Centro de investigación de nanociencia y nanotecnología (CSIC) de Barcelona, han implementado un biosensor basado en una plancha de oro sobre la que se aplica una proteína que permite capturar anticuerpos de forma ordenada. Los anticuerpos son moléculas que identifican las sustancias extrañas y microorganismos que invaden el organismo. Esta capacidad de detección de moléculas como virus u hormonas es la que utilizan los chips desarrollados por los investigadores jienenses. “Si utilizamos un símil, nuestro sensor es un velcro molecular: por un lado se adhiere a la plancha de oro y por otro permite capturar anticuerpos de forma ordenada”, según ha explicado a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Jaén, Antonio Caruz.
Esa orientación ordenada de los anticuerpos es, precisamente, una de las innovaciones del dispositivo. Las moléculas se colocan mirando hacia arriba, en la misma dirección, una característica que aumenta la sensibilidad y precisión del sensor. Los sensores están desarrollados para detectar en escasos segundos sustancias como hormonas del crecimiento o virus en la sangre. Cuando las localizan se produce un cambio del patrón de la luz del sensor, lo que indica que ha descubierto esa proteína o virus. La celeridad es una de las principales ventajas del biosensor, que supera los métodos tradicionales utilizados actualmente denominados test ELISA y que requieren varias horas para el análisis. “ELISA conlleva añadir suero, esperar a que reaccione, lavar, revelar y leer los resultados, mientras que nuestro método es instantáneo. Salvando las distancias y, siguiendo un símil fotográfico, ELISA se asimilaría al revelado de la fotografía analógica y el nuestro al de las actuales cámaras digitales”, aclara Caruz, que ha dado a conocer el trabajo en la revista Analyst.
La utilización de proteínas con capacidad de unirse al oro lo hace más efectivo. Además, este metal no sufre desgaste, lo que conlleva una posterior reciclaje de soporte que se puede usar en múltiples ocasiones, ahorrando costes.
El teflón es una marca registrada de DuPont para el politetrafluoretileno o fluón. Se trata de un material prácticamente inerte que no reacciona con otras sustancias químicas excepto en situaciones muy especiales. Su toxicidad es prácticamente nula, es impermeable y un gran aislante eléctrico. Pero su cualidad más conocida es la antiadherencia. Y su secreto para ello estriba en los átomos de flúor que envuelven sus moléculas, repeliendo así a casi cualquier otro material. Entonces la pregunta es obvia… Si nada se pega al teflón, ¿Cómo lo pegaron a la sartén? Y tan obvia es que suele aparecer en listas como ésta de preguntas curiosas y humorísticas que corren por la Red. Aquí y ahora vamos a dar la respuesta, amigos curiosos. Existen dos métodos para fijar el teflón a superficies de sartenes y demás: • La sintetización, consistente en calentar el teflón a temperaturas muy elevadas e imprimirlo con fuerza a la superficie. • La modificación química, consistente en bombardear con iones en un campo eléctrico el lado del teflón a pegar. Realizando la operación con un elevado grado de vacío se logra arrancar muchos átomos de flúor y sustituirlos por átomos de oxígeno, que se adhieran con fuerza.
Las nanopartículas cargadas con una toxina encontrada en el veneno de abeja pueden destruir el virus de inmunodeficiencia humana (VIH). La ventaja es que deja a las células circundantes ilesas, según demostraron investigadores de la Washington University School of Medicine. El hallazgo es un paso importante hacia el desarrollo de un gel vaginal que puede prevenir la propagación del VIH, el virus que causa el sida. "Nuestra esperanza es que en lugares donde el VIH se propaga rampante, la gente use este gel como medida preventiva para detener la infección inicial", dice Joshua L. Hood, profesor de investigación en medicina.
Bendita melitina El veneno de abeja contiene una potente toxina llamada melitina que puede hacer agujeros en la envoltura protectora que rodea al VIH. Grandes cantidades de melitina libre pueden causar mucho daño. En efecto, además de la terapia antiviral, se ha mostrado que las nanopartículas cargadas con melitina son eficaces matando células tumorales. El nuevo estudio muestra que la melitina cargada en estas nanopartículas no daña a las células normales. Esto se debe a que los investigadores pusieron ‘parachoques’ a la superficie de las nanopartículas. Cuando las nanopartículas entran en contacto con las células normales, que son mucho más grandes en tamaño, simplemente rebotan. El VIH, por otro lado, es más pequeño que la nanopartícula, por lo que el virus se ajusta entre los ‘parachoques’ y hace contacto con la superficie de la nanopartícula, donde lo espera la toxina de la abeja, que lo destruirá. "La melitina de las nanopartículas se fusiona con la envoltura viral”, explica Hood. "La melitina forma pequeños complejos de ataque similares a poros y rasga la envoltura, arrancándola del virus”. Una ventaja de este enfoque es que la nanopartícula ataca una parte esencial de la estructura del virus
También puede servir como anticonceptivo Si bien la investigación no se ocupa en particular de la anticoncepción, Hood dice que el gel puede ser fácilmente adaptado para considerar a la esperma como un objetivo, tal como se hace con el VIH. Sin embargo, en algunos casos las personas pueden requerir solamente la protección contra el VIH. "También estamos viendo esto en parejas en las que solo uno tiene el VIH, y desean tener un bebé", explica. "Estas partículas por sí mismas son realmente muy seguras para los espermatozoides, por la misma razón de que son seguras para las células vaginales de la mujer" Si bien este trabajo se llevó a cabo en las células en un ambiente de laboratorio, los autores dicen que las nanopartículas son fáciles de fabricar en cantidades suficientemente grandes para ser suministradas en futuros ensayos clínicos.
Ingenieros proponen cubrir la red viaria norteamericana con paneles fotovoltaicos para conseguir energía sin límite La fascinante idea que unos ingenieros estadounidenses vendieron como proyecto de futuro al gobierno de su país sigue por buen camino. Están convencidos de que será posible pavimentar las carreteras estatales con unos paneles solares de vidrio que generarán electricidad gracias a la luz del Sol y que convertirán toda la red viaria en una gigantesca estación de energía barata y sostenible. Los investigadores intentan obtener fondos para que este macroproyecto se consolide y se convierta en una realidad dentro de algunos años. Además de proporcionar energía, la carretera emitiría mensajes para regular el tráfico El increíble proyecto está liderado por la empresa Solar Roadways. Su pretensión consiste en convertir la red de carreteras norteamericanas en una inmensa red de energía basada en la luz solar. Para ello necesitan encapsular los paneles solares que recogen la luz dentro de unas planchas de vidrio muy resistente que tendrá una textura similar a la del asfalto para que agarren bien los neumáticos de los vehículos que circulen sobre ellas. Estas carreteras generarían una enorme cantidad de electricidad que sería desviada hacia casas, fábricas o cualquier otro inmueble que necesitara suministro de corriente. Además, estos paneles incluyen unos LED que marcarían en la superficie multitud de mensajes que se usarían para regular el tráfico y aumentar la seguridad. Para redondear esta fantástica idea, además de la energía, se construirían los paneles de tal forma que también conducirían información como si se tratase de una vía de comunicación cualquiera. De este modo, no sólo tendríamos una carretera que generaría electricidad gratis sino que, además, estas pistas de vidrio se convertirían en una red de datos tan importante como cualquier otra que suministra información a Internet. 20 años de resistencia Estos paneles resisten hasta 20 años de uso prolongado, soportando la circulación incluso de transportes pesados sin sufrir quiebros o desperfectos internos. Y ni siquiera se necesita que luzca el sol de manera perenne. Aunque esté nublado, las células fotovoltaicas son capaces de extraer suficiente energía para seguir produciendo beneficios. Scott Brusaw, uno de los fundadores de Solar Roadways, asegura que si consiguieran parte de los 50 millones de dólares que se han estimado necesarios para terminar la fase de investigación y comenzar con la producción, el proyecto avanzaría mucho más deprisa. Están buscando los fondos en la competencia, concretamente en GE Ecoimagination Challenge. Brusaw afirma que aunque todavía resulta muy caro pavimentar la carretera con estos paneles solares de vidrio, conforme se vayan fabricando metros de esta vía tan futurista, la propia generación de energía serviría para autofinanciarse y llegar hasta el final del proyecto. Quizás algún día publiquemos la colocación del primer metro de esta carretera hacia el Sol. http://www.youtube.com/watch?v=Ep4L18zOEYI&feature=player_embedded
Los dispositivos electroópticos son el elemento fundamental en la construcción de las pantallas de cristal líquido (LCD). El grado de complejidad de su construcción aumenta con la sofisticación del producto final en el que se emplean, desde la simplicidad de la calculadora, hasta la última generación de TFTs del mercado, pero los principios básicos de su funcionamiento son los mismos.
ResponderEliminarEl dispositivo electroóptico se construye, de forma simplificada, tomando dos láminas de vidrio en las que se realizan unas hendiduras de tamaño similar a las moléculas del cristal líquido nemático que se introduce entre ambas. Estas dos láminas al colocarse de forma perpendicular originan una orientación molecular preferente y la aparición de un eje óptico helicoidal dentro del material . Dicho eje óptico es análogo al que encontramos en las mesofases colestéricas o nemáticas quirales. Por último, tras el segundo polarizador, se coloca un espejo que reflejará la luz que atraviesa el dispositivo llegando a los ojos del espectador.
La aplicación de un campo eléctrico sobre la célula de cristal líquido va a dar lugar a las dos posiciones off / on necesarias para el funcionamiento de las pantallas de cristal líquido. Si el campo eléctrico está desconectado las moléculas de cristal líquido mantienen su orientación preferente y dejan que la luz polarizada (aquella cuyas vibraciones están restringidas a una única dirección en el espacio) atraviese la célula reflejándose en el espejo y dando lugar a una celda transparente Sin embargo, al conectar un campo eléctrico en el dispositivo las moléculas giran y pierden su orientación para colocarse paralelas al campo eléctrico aplicado impidiendo que la luz polarizada atraviese el segundo polarizador, y por tanto no se podrá reflejar en el espejo originando una célula negra.
El siguiente paso en la construcción de una pantalla LCD consiste en agregar a cada una de las células de cristal líquido,unos filtros de los colores básicos rojo, verde y azul. Cada una de las células junto con el filtro del color correspondiente se denomina subpíxel y a su vez el subpíxel rojo, el subpíxel verde y el subpíxel azul forman lo que se conoce con el nombre de píxel. Dependiendo de la intensidad del campo eléctrico aplicado sobre la célula se pueden alcanzar distintos niveles de transparencia en los subpíxeles (se modula la cantidad de luz que atraviesa la célula). Si el valor del campo es máximo las moléculas se alinearán totalmente y la luz no podrá atravesar el segundo polarizador y el subpíxel estará desactivado. Si el campo es nulo, o de un valor mínimo, toda la luz atraviesa el segundo polarizador y el subpíxel será brillante. Entre los dos valores extremos de campo eléctrico se obtendrán las diferentes tonalidades de rojo, verde y azul. Por lo tanto, modificando el voltaje podremos obtener distintas tonalidades en los subpíxeles verdes, en los azules y en los rojos. Debido al minúsculo tamaño de los subpíxeles el ojo humano únicamente puede percibir un punto, es decir, un píxel cuyo color vendrá dado por la mezcla de los colores de los tres subpíxeles.
Novacem: el cemento ecológico
ResponderEliminarEl sector de la construcción, considerado de los más contaminantes y, en especial, la industria del cemento (responsable de al menos un 6% de las emisiones de CO2 de nuestro planeta), ahora parece reverdecer a través de la creación de un nuevo hormigón que produce carbón negativo, o sea, no produce CO2, sino que lo absorbe. Novacem es el nombre de la compañía responsable del desarrollo de esta nueva tecnología, una pequeña empresa que pertenece al Imperial College London, y que tiene como ideal reducir la huella de carbono de la industria del cemento.
El cemento portland, creado en 1842, está presente en los edificios como compuesto clave en el hormigón, mortero, render y bloques. Su fabricación desprende grandes cantidades de dióxido de carbono liberado de la roca durante el proceso de cambio de carbonato de calcio a dióxido de calcio a una temperatura de 1450º C. La industria del cemento emite unas 2 GT (gigatoneladas) de CO2 al año, aproximadamente el 6% de las emisiones industriales del mundo, y se prevé que crezca hasta 5GT para el año 2050.
El cemento desarrollado por Novacem, en palabras de Nikalaos Viasopoulos, el investigador jefe de este novedoso proyecto, está basado en una tecnología completamente diferente al cemento portland tradicional, al crearse a partir de silicatos de magnesio cuyo balance de carbono es negativo, ya que el CO2 que emite durante su fabricación lo compensa con el que absorbe una vez construido. El truco consiste en no partir del carbonato de calcio, es decir, de cal, sino de silicato de magnesio a una temperatura de 650º C, muy inferior a la del cemento convencional. Es a través de este material como el nuevo cemento emite cantidades mínimas de dióxido de carbono cuando es fabricado y mientras envejece absorbe gases de efecto invernadero.
El cemento ecológico de Novacem tiene la misma calidad estructural que el portland tradicional y, lo más importante, durante el proceso de endurecimiento es capaz de capturar 100 kg de CO2 por tonelada, pudiendo llegar a 900 kg.
La investigación, que ha convertido a uno de los materiales más usados del mundo en un material absorbente de dióxido de carbono, fue desarrollada por el London Imperial College, que planea la construcción de una planta piloto y la comercialización del nuevo cemento para el año 2015. De momento, los investigadores ya han cosechado los frutos de su trabajo, pues Novacem se ha convertido en toda una revolución industrial ganando más de 10 premios medioambientales y tecnológicos, tales como el Pionero Tecnológico por el World Economic Forum; MIT Technology Review's que lo nombró una de las tecnologías emergentes más importantes del año.
Los desarrolladores de Novacem calculan que por cada tonelada de cemento construida con el nuevo cemento se evitará la emisión de casi una tonelada de dióxido de carbono. Es decir, que no habrá mejor manera de reducir el efecto invernadero, que construyendo. Este panorama pondría a la industria de la construcción en una de las más limpias y verdes del planeta. Es, sin duda, una de las mejores noticias para el medio ambiente, siempre que este tipo de tecnología sea comercializada.
Descubren un nuevo material para almacenar CO2
ResponderEliminarLa captura y almacenamiento de dióxido de carbono (CO2) contribuye a la sostenibilidad del planeta al reducir la presencia en nuestra atmósfera de uno de los gases de efecto invernadero. El descubrimiento de un nuevo material con propiedades especiales para esta aplicación abre más posibilidades a las soluciones ya existentes para el tratamiento de CO2.
Un equipo de investigadores de la universidad de Nottingham en el Reino Unido ha contribuido al avance en las técnicas de almacenamiento del CO2 mediante el descubrimiento de un nuevo material poroso con propiedades para la retención del dióxido de carbono.
Este nuevo material se caracteriza por su capacidad de absorción de CO2, la cual, en palabras de los investigadores, podría contribuir al desarrollo de otros productos también destinados al almacenamiento de este gas. De este modo, se podría avanzar en la reducción de las emisiones que se generan en los procesos en los que se queman combustibles fósiles como, los de origen industrial. Entre estas estarían las emisiones de CO2 consecuencia de la actividad de centrales térmicas, refinerías de petróleo, fabricación de cemento e industrias siderúrgicas.
La labor de los científicos al desarrollar este material se ha centrado en crear un entramado de metal orgánico al que han denominado NOTT-202ª. Consiste en ligandos de tetracarboxilato, una estructura compuesta por una serie de moléculas o iones unidos a un átomo metálico central que se completa con centros de indio metálico. La forma de los patrones hexagonales de la estructura, semejantes a los de una colmena, permite una absorción selectiva del CO2 y la circulación libre de otros gases como el nitrógeno, el metano y el hidrógeno. La estructura, de esta manera, permite retener de forma selectiva sólo las moléculas de CO2.
En los últimos años, estos compuestos (llamados Metal-Organic Framework en inglés) han sido ampliamente estudiados por sus interesantes aplicaciones, no sólo en el almacenamiento de gases, sino en otros procesos de catálisis, separación y aplicaciones biomédicas.
El CO2 o dióxido de carbono, junto al vapor de agua y otros gases, es uno de los denominados gases de efecto invernadero (G.E.I.). Su presencia en exceso en nuestra atmósfera es considerada uno de los factores que contribuyen al cambio climático. El nuevo material podría tener un papel importante en los llamados sumideros de carbono – sistemas o procesos por los que se extrae de la atmósfera un gas o gases y se almacenan- y contribuir así al control y reducción de nuestra huella de carbono.
Diversos procesos fisicos y quimicos confieren a las telarañas flexibilidad ligereza y una fuerza y durabilidad extraordinarias superan de lejos el acero e incluso a fibras sinteticas como el kevlar por eso numerosos grupos de investigadores en todo el mundo intentan desvelar sus secretos.
ResponderEliminarlos cientificos han extraido microscopicas cantidades del material interno,que tiene una consistencia semejante a la del gel para someterlo a diversas pruebas fisicas y quimicas la clave esta en una curiosa propiedad de este material formado en un 3o 40% por polimeros de aminoacidos solubles sueltos en el agua que supone el 60 70% restante las glandulas de estos aracnidos sintetizan proteinas y dan lugar a una fibra que es ya la sede curiosamente insoluble en agua.Las largas moleculas de las proteinas de la seda son como fideos que se van enredando hasta formar una seda muy resistente gracias a la forma con la que las arañas tejen la fibra.
Ahora se pretende reproducir artificialmente esta seda para poder crear ligamentos,tendones artificiales,paracaidas,chalecos antibalas,o para hacer mejores suturas quirurjicas
permanece impoluto aunque llueva a cántaros? Nos facilitarían mucho la vida. Científicos de la Universidad de Michigan (EE.UU.) han creado un supermaterial capaz de repeler una amplísima gama de líquidos. Estos rebotan en la superficie tratada, que permanece completamente seca. Se trata de una capa nanométrica compuesta por al menos el 95% de aire y, según sus creadores, la más eficaz desarrollada hasta ahora, ya que el número de líquidos a los que es inmune es enorme, más de un centenar, mayor que en otros materiales semejantes.
ResponderEliminarAdemás de ropas ultraresistentes a las manchas, el recubrimiento podría llevar a la creación de prendas transpirables para proteger a los soldados y científicos de sustancias químicas dañinas, y a pinturas impermeables muy avanzadas que reduzcan drásticamente el lastre de los barcos.
Según describen los investigadores en el Journal of the American Chemical Society, las gotas de líquidos que normalmente dañarían nuestra ropa o nuestra piel retroceden cuando tocan la nueva superficie «superomnifóbica». «Prácticamente cualquier líquido que se eche sobre ella rebota sin mojarla. En muchos otros revestimientos similares, líquidos como aceites, alcoholes, ácidos orgánicos o disolventes orgánicos se adhieren a ellos y podrían comenzar a difundirse y eso no es lo que queremos», explica Anish Tuteja, profesor asistente de ciencias de los materiales e ingeniería y autor principal de la investigación.
Más de cien líquidos
El equipo evaluó más de 100 líquidos y solo encontró dos que fueron capaces de penetrar en el revestimiento. Estos eran clorofluorocarbonos, químicos utilizados en refrigeradores y acondicionadores de aire. En las demostraciones realizadas en laboratorio, la nueva superficie repelió el café, la salsa de soja y el aceite vegetal, además del ácido sulfúrico y otros tóxicos que pueden quemar la piel. Tuteja dice que la capa también es resistente a la gasolina y a diversos alcoholes.
El recubrimiento es una mezcla de partículas de plástico elásticas de polidimetilsiloxano o PDMS, y carbono, flúor, silicio y oxígeno. La capa se adhiere a cualquier estructura porosa sobre la que se aplique, creando una fina red dentro de los poros. Entre el 95 y el 99% de la capa son bolsas de aire, por lo que cualquier líquido que entre en contacto con el revestimiento apenas tocará una superficie sólida.
Debido a que el líquido toca simples filamentos de la superficie sólida, el nuevo recubrimiento puede reducir drásticamente las fuerzas intermoleculares que normalmente atraen a los dos estados de la materia juntos. «Normalmente, cuando los dos materiales se acercan, insuflan una pequeña carga positiva o negativa en el otro, y tan pronto como el líquido entra en contacto con la superficie sólida empieza a propagarse», explica Tuteja. «Hemos reducido drásticamente la interacción entre la superficie y la gota». De esta forma, las gotas permanecen intactas, interactúan solo con sus propias moléculas. Mantienen una forma esférica y, literalmente, rebotan en el recubrimiento.
La capa repele tanto líquidos no-newtonianos, una categoría que incluye champús, cremas, sangre, pinturas, arcillas y tintas de impresora, por ejemplo, -líquidos que cambian su viscosidad en función de las fuerzas aplicadas sobre ellos- como newtonianos, como el agua y la mayoría de los otros líquidos, cuya viscosidad permanece igual independientemente de la fuerza aplicada.
Científicos españoles han creado un "velcro molecular" que, por un lado, se adhiere al oro y, por otro, atrapa moléculas como hormonas y virus casi al instante, frente a otros métodos que requieren horas. El dispositivo es aplicable a análisis clínicos, detección de infecciones y controles de calidad en la industria farmacéutica.
ResponderEliminarInvestigadores del grupo Inmunogenética de la Universidad de Jaén, junto con la empresa Tharsis Biomed y el grupo de Nanobiosensores y aplicaciones analíticas del Centro de investigación de nanociencia y nanotecnología (CSIC) de Barcelona, han implementado un biosensor basado en una plancha de oro sobre la que se aplica una proteína que permite capturar anticuerpos de forma ordenada. Los anticuerpos son moléculas que identifican las sustancias extrañas y microorganismos que invaden el organismo. Esta capacidad de detección de moléculas como virus u hormonas es la que utilizan los chips desarrollados por los investigadores jienenses. “Si utilizamos un símil, nuestro sensor es un velcro molecular: por un lado se adhiere a la plancha de oro y por otro permite capturar anticuerpos de forma ordenada”, según ha explicado a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Jaén, Antonio Caruz.
Esa orientación ordenada de los anticuerpos es, precisamente, una de las innovaciones del dispositivo. Las moléculas se colocan mirando hacia arriba, en la misma dirección, una característica que aumenta la sensibilidad y precisión del sensor. Los sensores están desarrollados para detectar en escasos segundos sustancias como hormonas del crecimiento o virus en la sangre. Cuando las localizan se produce un cambio del patrón de la luz del sensor, lo que indica que ha descubierto esa proteína o virus. La celeridad es una de las principales ventajas del biosensor, que supera los métodos tradicionales utilizados actualmente denominados test ELISA y que requieren varias horas para el análisis. “ELISA conlleva añadir suero, esperar a que reaccione, lavar, revelar y leer los resultados, mientras que nuestro método es instantáneo. Salvando las distancias y, siguiendo un símil fotográfico, ELISA se asimilaría al revelado de la fotografía analógica y el nuestro al de las actuales cámaras digitales”, aclara Caruz, que ha dado a conocer el trabajo en la revista Analyst.
La utilización de proteínas con capacidad de unirse al oro lo hace más efectivo. Además, este metal no sufre desgaste, lo que conlleva una posterior reciclaje de soporte que se puede usar en múltiples ocasiones, ahorrando costes.
El teflón es una marca registrada de DuPont para el politetrafluoretileno o fluón.
ResponderEliminarSe trata de un material prácticamente inerte que no reacciona con otras sustancias químicas excepto en situaciones muy especiales. Su toxicidad es prácticamente nula, es impermeable y un gran aislante eléctrico. Pero su cualidad más conocida es la antiadherencia.
Y su secreto para ello estriba en los átomos de flúor que envuelven sus moléculas, repeliendo así a casi cualquier otro material.
Entonces la pregunta es obvia… Si nada se pega al teflón, ¿Cómo lo pegaron a la sartén? Y tan obvia es que suele aparecer en listas como ésta de preguntas curiosas y humorísticas que corren por la Red.
Aquí y ahora vamos a dar la respuesta, amigos curiosos. Existen dos métodos para fijar el teflón a superficies de sartenes y demás:
• La sintetización, consistente en calentar el teflón a temperaturas muy elevadas e imprimirlo con fuerza a la superficie.
• La modificación química, consistente en bombardear con iones en un campo eléctrico el lado del teflón a pegar. Realizando la operación con un elevado grado de vacío se logra arrancar muchos átomos de flúor y sustituirlos por átomos de oxígeno, que se adhieran con fuerza.
Las nanopartículas cargadas con una toxina encontrada en el veneno de abeja pueden destruir el virus de inmunodeficiencia humana (VIH). La ventaja es que deja a las células circundantes ilesas, según demostraron investigadores de la Washington University School of Medicine. El hallazgo es un paso importante hacia el desarrollo de un gel vaginal que puede prevenir la propagación del VIH, el virus que causa el sida.
ResponderEliminar"Nuestra esperanza es que en lugares donde el VIH se propaga rampante, la gente use este gel como medida preventiva para detener la infección inicial", dice Joshua L. Hood, profesor de investigación en medicina.
Bendita melitina
El veneno de abeja contiene una potente toxina llamada melitina que puede hacer agujeros en la envoltura protectora que rodea al VIH. Grandes cantidades de melitina libre pueden causar mucho daño. En efecto, además de la terapia antiviral, se ha mostrado que las nanopartículas cargadas con melitina son eficaces matando células tumorales.
El nuevo estudio muestra que la melitina cargada en estas nanopartículas no daña a las células normales. Esto se debe a que los investigadores pusieron ‘parachoques’ a la superficie de las nanopartículas. Cuando las nanopartículas entran en contacto con las células normales, que son mucho más grandes en tamaño, simplemente rebotan. El VIH, por otro lado, es más pequeño que la nanopartícula, por lo que el virus se ajusta entre los ‘parachoques’ y hace contacto con la superficie de la nanopartícula, donde lo espera la toxina de la abeja, que lo destruirá.
"La melitina de las nanopartículas se fusiona con la envoltura viral”, explica Hood. "La melitina forma pequeños complejos de ataque similares a poros y rasga la envoltura, arrancándola del virus”.
Una ventaja de este enfoque es que la nanopartícula ataca una parte esencial de la estructura del virus
También puede servir como anticonceptivo
Si bien la investigación no se ocupa en particular de la anticoncepción, Hood dice que el gel puede ser fácilmente adaptado para considerar a la esperma como un objetivo, tal como se hace con el VIH. Sin embargo, en algunos casos las personas pueden requerir solamente la protección contra el VIH.
"También estamos viendo esto en parejas en las que solo uno tiene el VIH, y desean tener un bebé", explica. "Estas partículas por sí mismas son realmente muy seguras para los espermatozoides, por la misma razón de que son seguras para las células vaginales de la mujer"
Si bien este trabajo se llevó a cabo en las células en un ambiente de laboratorio, los autores dicen que las nanopartículas son fáciles de fabricar en cantidades suficientemente grandes para ser suministradas en futuros ensayos clínicos.
Ingenieros proponen cubrir la red viaria norteamericana con paneles fotovoltaicos para conseguir energía sin límite
ResponderEliminarLa fascinante idea que unos ingenieros estadounidenses vendieron como proyecto de futuro al gobierno de su país sigue por buen camino. Están convencidos de que será posible pavimentar las carreteras estatales con unos paneles solares de vidrio que generarán electricidad gracias a la luz del Sol y que convertirán toda la red viaria en una gigantesca estación de energía barata y sostenible. Los investigadores intentan obtener fondos para que este macroproyecto se consolide y se convierta en una realidad dentro de algunos años.
Además de proporcionar energía, la carretera emitiría mensajes para regular el tráfico
El increíble proyecto está liderado por la empresa Solar Roadways. Su pretensión consiste en convertir la red de carreteras norteamericanas en una inmensa red de energía basada en la luz solar. Para ello necesitan encapsular los paneles solares que recogen la luz dentro de unas planchas de vidrio muy resistente que tendrá una textura similar a la del asfalto para que agarren bien los neumáticos de los vehículos que circulen sobre ellas. Estas carreteras generarían una enorme cantidad de electricidad que sería desviada hacia casas, fábricas o cualquier otro inmueble que necesitara suministro de corriente. Además, estos paneles incluyen unos LED que marcarían en la superficie multitud de mensajes que se usarían para regular el tráfico y aumentar la seguridad.
Para redondear esta fantástica idea, además de la energía, se construirían los paneles de tal forma que también conducirían información como si se tratase de una vía de comunicación cualquiera. De este modo, no sólo tendríamos una carretera que generaría electricidad gratis sino que, además, estas pistas de vidrio se convertirían en una red de datos tan importante como cualquier otra que suministra información a Internet.
20 años de resistencia
Estos paneles resisten hasta 20 años de uso prolongado, soportando la circulación incluso de transportes pesados sin sufrir quiebros o desperfectos internos. Y ni siquiera se necesita que luzca el sol de manera perenne. Aunque esté nublado, las células fotovoltaicas son capaces de extraer suficiente energía para seguir produciendo beneficios.
Scott Brusaw, uno de los fundadores de Solar Roadways, asegura que si consiguieran parte de los 50 millones de dólares que se han estimado necesarios para terminar la fase de investigación y comenzar con la producción, el proyecto avanzaría mucho más deprisa. Están buscando los fondos en la competencia, concretamente en GE Ecoimagination Challenge. Brusaw afirma que aunque todavía resulta muy caro pavimentar la carretera con estos paneles solares de vidrio, conforme se vayan fabricando metros de esta vía tan futurista, la propia generación de energía serviría para autofinanciarse y llegar hasta el final del proyecto. Quizás algún día publiquemos la colocación del primer metro de esta carretera hacia el Sol.
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