El profesor Fabio Zuluaga, del Departamento de Química de la Universidad del Valle, logra la patente de un nuevo método para la producción de materiales elásticos en trabajo conjunto con el grupo investigativo de la Universidad de la Florida, Estados Unidos.
En la última década, algunas investigaciones se han concentrado tanto en la producción de nuevos materiales elásticos como en el desarrollo de nuevos métodos para la producción de estos materiales.
El grupo de investigación del profesor Kenneth B Wagener de la Universidad de la Florida, Estados Unidos, estuvo trabajando con este objetivo durante varios años y en el 2001, durante su año sabático, con la participación del profesor Zuluaga, Doctor en Química de la Universidad de la Florida, Gainsville, Estados Unidos.
El éxito de la investigación del profesor Zuluaga titulada "Producción de Materiales Elásticos por Polimerización de A,W -dienos Acíclicos vía Metátesis", consiste en combinar moléculas apropiadas para la producción de los elastómeros, "jugando" con la arquitectura de la química.
"La técnica consiste, básicamente, en construir una molécula que consta de dos partes: una flexible y una rígida. Esa molécula se puede polimerizar, es decir, convertirla en una molécula gigantesca, uniendo moléculas más pequeñas, y, a su vez, esa molécula que tiene unas funciones que permiten efectuar el entrecruzamiento, o unión entre ellas, garantizando su elasticidad".
Los materiales elásticos, también conocidos como elastómeros, son moléculas gigantescas o polímeros cuya longitud puede aumentarse hasta un 400% cuando son sometidas a una fuerza externa y luego, regresan a su estado natural una vez esta fuerza deja de actuar.
El desarrollo de elastómeros o materiales elásticos, sintéticos o naturales como el caucho, ha permitido que la humanidad se beneficie de diversos productos como telas, llantas, guantes de látex, plastilinas, medias y empaques de diferentes características.El principal representante de los materiales elásticos es el caucho, primer elastómero descubierto y el más abundante en la naturaleza.
En la producción de materiales elásticos sintéticos, las moléculas se someten a un proceso de enlazamiento. Para que esto sea posible se requiere que las moléculas tengan cualidades de flexibilidad, es decir, que se puedan doblar fácilmente, adoptando una geometría enrollada para que, al estirarse, puedan adquirir una longitud mayor. Para tal efecto, las moléculas requieren de un punto de apoyo que impida su separación total, por ello se someten a un proceso de curado o entrecruzamiento.
Para llegar a este nuevo desarrollo científico, el profesor Zuluaga se basó en una reacción química llamada Metátesis cuyas aplicaciones dieron lugar al Premio Nobel de Química en el año 2005, otorgado al francés Yves Chauvin y a los norteamericanos Robert H. Grubbs y Richard R. Schrock.
La Metátesis se puede utilizar como proceso de polimerización, es decir, de agrupación de moléculas, que tiene como propósito la obtención de materiales elásticos; viene del griego meta que significa cambio y tihemi que significa lugar.
Este proceso se aplica en química para indicar una reacción en la que dos moléculas de alquenos, compuestas por enlaces dobles de carbono- carbono, se combinan en presencia de un catalizador metálico para intercambiar los carbonos involucrados en estos enlaces dobles.
El catalizador es una sustancia que modifica la velocidad de la reacción química pero que no hace parte de su resultado.
Este proceso de Metátesis ha permitido la transformación de materiales frágiles en materiales elásticos.
Para que un material sea elástico, advierte el investigador, debe tener moléculas gigantescas o polímeros, además, debe tener puntos de unión entre los polímeros o entrecruzamientos y, finalmente, su temperatura de transición vítrea debe ser baja pues, de lo contrario, el material se quebraría, es decir, a temperaturas bajas dejaría de ser elástico. Esto podría ocurrir a un alpinista, con unas botas sin la transición vítrea adecuada, pues varios grados bajo cero harían que sus botas se quebraran como vidrio.
Este avance científico, recientemente patentado, tiene un importante potencial de aplicación industrial.
world news
lunes, 1 de junio de 2009
Nueva tecnología permitirá recargar el movil con temperatura corporal
Científicos alemanes están desarrollando una tecnología que servirá para transformar la temperatura corporal en energía y que permitirá, entre otras aplicaciones cotidianas, recargar la batería del móvil con el calor de la mano.
Según dio a conocer la Comisión Europea en un comunicado, científicos del Instituto de Circuitos Integrados Fraunhofer, en Alemania, esta generación de energía se consigue "simplemente, gracias a las diferencias de temperaturas entre ambientes cálidos y fríos" .
La transformación en energía se logra a partir de los mismos principios por los que funciona un generador termoeléctrico, dispositivo que en su forma tradicional es capaz de producir hasta 200 milivoltios.
Hasta ahora, los científicos han conseguido crear circuitos eléctricos que consiguen producir 50 milivoltios con el calor humano como única fuente de energía, tal y como explicó el director del proyecto, Peter Spies.
Además de usarse para aplicaciones cotidianas, esta tecnología está pensada para dotar de energía a aparatos médicos, como medidores de hipertensión, pulso o ritmo cardiaco.
Según dio a conocer la Comisión Europea en un comunicado, científicos del Instituto de Circuitos Integrados Fraunhofer, en Alemania, esta generación de energía se consigue "simplemente, gracias a las diferencias de temperaturas entre ambientes cálidos y fríos" .
La transformación en energía se logra a partir de los mismos principios por los que funciona un generador termoeléctrico, dispositivo que en su forma tradicional es capaz de producir hasta 200 milivoltios.
Hasta ahora, los científicos han conseguido crear circuitos eléctricos que consiguen producir 50 milivoltios con el calor humano como única fuente de energía, tal y como explicó el director del proyecto, Peter Spies.
Además de usarse para aplicaciones cotidianas, esta tecnología está pensada para dotar de energía a aparatos médicos, como medidores de hipertensión, pulso o ritmo cardiaco.
martes, 28 de abril de 2009
Nuevos materiales: Plásticos que se reparan solos
Si creíamos que ya habíamos escuchado suficiente con la llegada de la sangre plástica, aun debemos esperar a ver que nos depara el polímero autorreparable que los científicos de la Universidad de Illinois, Chicago, parecen haber creado en el laboratorio.
El "plástico que se cura", al igual que una piel natural, contiene infinidad de nanocápsulas con material polimérico autorreparante, que se liberan a la hora de que el material sufre una herida. Pero a diferencia del tejido conectivo cicatrizal que emana de un daño en la piel humana, el plástico autorreparable emana básicamente el mismo material con el cual esta formada su estructura primaria.
Como desventaja, las nanocápsulas dispersas en toda la extensión del polímero, no son infinitas, por lo tanto, tras repetidas "lesiones" en un mismo lugar, el abastecimiento de materia prima tiende a agotarse, haciendo que el supermaterial requiera de un sistema secundario de transporte de microcápsulas. Enfrentados con este inconveniente, sus creadores han optado por transformar a este plástico en un material bicapa. De este modo, mientras la capa externa aloja el sustrato cicatrizante, la capa interna actúa transportando las nanopartículas de polímero hacia las zonas más descompensadas, imitando a la estructura interna de los vasos sanguíneos humanos.
Las aplicaciones para el nuevo plástico son tentadoras: piel sintética, circuitos autorreparables, transportes y edificios que se curan, y muchas otras imaginativas opciones.
Hay quienes opinan que este plástico pareciera ser más que nada una sustancia viva. De cualquier forma, el superplástico parece tener todas las propiedades de un material futurista: magnífico y escalofriante.
El "plástico que se cura", al igual que una piel natural, contiene infinidad de nanocápsulas con material polimérico autorreparante, que se liberan a la hora de que el material sufre una herida. Pero a diferencia del tejido conectivo cicatrizal que emana de un daño en la piel humana, el plástico autorreparable emana básicamente el mismo material con el cual esta formada su estructura primaria.
Como desventaja, las nanocápsulas dispersas en toda la extensión del polímero, no son infinitas, por lo tanto, tras repetidas "lesiones" en un mismo lugar, el abastecimiento de materia prima tiende a agotarse, haciendo que el supermaterial requiera de un sistema secundario de transporte de microcápsulas. Enfrentados con este inconveniente, sus creadores han optado por transformar a este plástico en un material bicapa. De este modo, mientras la capa externa aloja el sustrato cicatrizante, la capa interna actúa transportando las nanopartículas de polímero hacia las zonas más descompensadas, imitando a la estructura interna de los vasos sanguíneos humanos.
Las aplicaciones para el nuevo plástico son tentadoras: piel sintética, circuitos autorreparables, transportes y edificios que se curan, y muchas otras imaginativas opciones.
Hay quienes opinan que este plástico pareciera ser más que nada una sustancia viva. De cualquier forma, el superplástico parece tener todas las propiedades de un material futurista: magnífico y escalofriante.
martes, 31 de marzo de 2009
Existe la posibilidad de que existan factorías vivero manejadas por robots que producirán tantos árboles capaces de salvar la selva tropical.
Existe la posibilidad de que existan factorías vivero manejadas por robots que producirán tantos árboles capaces de salvar la selva tropical.
El problema…A diario desaparecen 405 kilómetros cuadrados de selva tropical (solo en el Amazonas 26.000 kilómetros cuadrados al año). La demanda de madera aumenta y se teme que los bosques tropicales desaparezcan por el año 2050.Junto con estos bosques se extinguirían el hábitat de la mitad de las especies de plantas, animales y microorganismos del planeta, el origen del 25% de los medicamentos.
La soluciónPlantaciones de árboles que se encuentren genéticamente modificados para el mercado de la madera barata. La compañía ArborGen de biotecnología de Charleston (Estados Unidos) investiga para producir árboles de forma masiva en solo un 5% del espacio que hoy precisan y así terminar con la tala de árboles tropicales para la obtención de madera.Desde el año 2000, la empresa se dedica a investigar os genes de árboles con las características deseadas: crecimiento rápido, tolerancia a la tensión y poca lignina (sustancia que elimina con química para producir papales). Se busca que, por ejemplo, un pino tenga la capacidad de crecer en 18 años y no en 30 años como es el tiempo promedio normal.También se han creado eucaliptos bajo en lignina, perfectos para la fabricación de pasta de papel. Los obstáculos a vencer son el tiempo y el costo.Los árboles trangénicos son difíciles y caros de cultivar.
ArborGen planea centros automatizados que fabriquen embriones de árboles en masa. Ya ha empezado a diseñar los robots que transplantaran los brotes. También esperan salvar especies en peligro, como el castaño americano (casi extinguido) y darle mediante un gen más resistencia ante las plagas.
El problema…A diario desaparecen 405 kilómetros cuadrados de selva tropical (solo en el Amazonas 26.000 kilómetros cuadrados al año). La demanda de madera aumenta y se teme que los bosques tropicales desaparezcan por el año 2050.Junto con estos bosques se extinguirían el hábitat de la mitad de las especies de plantas, animales y microorganismos del planeta, el origen del 25% de los medicamentos.
La soluciónPlantaciones de árboles que se encuentren genéticamente modificados para el mercado de la madera barata. La compañía ArborGen de biotecnología de Charleston (Estados Unidos) investiga para producir árboles de forma masiva en solo un 5% del espacio que hoy precisan y así terminar con la tala de árboles tropicales para la obtención de madera.Desde el año 2000, la empresa se dedica a investigar os genes de árboles con las características deseadas: crecimiento rápido, tolerancia a la tensión y poca lignina (sustancia que elimina con química para producir papales). Se busca que, por ejemplo, un pino tenga la capacidad de crecer en 18 años y no en 30 años como es el tiempo promedio normal.También se han creado eucaliptos bajo en lignina, perfectos para la fabricación de pasta de papel. Los obstáculos a vencer son el tiempo y el costo.Los árboles trangénicos son difíciles y caros de cultivar.
ArborGen planea centros automatizados que fabriquen embriones de árboles en masa. Ya ha empezado a diseñar los robots que transplantaran los brotes. También esperan salvar especies en peligro, como el castaño americano (casi extinguido) y darle mediante un gen más resistencia ante las plagas.
Existe la posibilidad de que existan factorías vivero manejadas por robots que producirán tantos árboles capaces de salvar la selva tropical.
El problema…A diario desaparecen 405 kilómetros cuadrados de selva tropical (solo en el Amazonas 26.000 kilómetros cuadrados al año). La demanda de madera aumenta y se teme que los bosques tropicales desaparezcan por el año 2050.Junto con estos bosques se extinguirían el hábitat de la mitad de las especies de plantas, animales y microorganismos del planeta, el origen del 25% de los medicamentos.
La soluciónPlantaciones de árboles que se encuentren genéticamente modificados para el mercado de la madera barata. La compañía ArborGen de biotecnología de Charleston (Estados Unidos) investiga para producir árboles de forma masiva en solo un 5% del espacio que hoy precisan y así terminar con la tala de árboles tropicales para la obtención de madera.Desde el año 2000, la empresa se dedica a investigar os genes de árboles con las características deseadas: crecimiento rápido, tolerancia a la tensión y poca lignina (sustancia que elimina con química para producir papales). Se busca que, por ejemplo, un pino tenga la capacidad de crecer en 18 años y no en 30 años como es el tiempo promedio normal.También se han creado eucaliptos bajo en lignina, perfectos para la fabricación de pasta de papel. Los obstáculos a vencer son el tiempo y el costo.Los árboles trangénicos son difíciles y caros de cultivar.
ArborGen planea centros automatizados que fabriquen embriones de árboles en masa. Ya ha empezado a diseñar los robots que transplantaran los brotes. También esperan salvar especies en peligro, como el castaño americano (casi extinguido) y darle mediante un gen más resistencia ante las plagas.
El problema…A diario desaparecen 405 kilómetros cuadrados de selva tropical (solo en el Amazonas 26.000 kilómetros cuadrados al año). La demanda de madera aumenta y se teme que los bosques tropicales desaparezcan por el año 2050.Junto con estos bosques se extinguirían el hábitat de la mitad de las especies de plantas, animales y microorganismos del planeta, el origen del 25% de los medicamentos.
La soluciónPlantaciones de árboles que se encuentren genéticamente modificados para el mercado de la madera barata. La compañía ArborGen de biotecnología de Charleston (Estados Unidos) investiga para producir árboles de forma masiva en solo un 5% del espacio que hoy precisan y así terminar con la tala de árboles tropicales para la obtención de madera.Desde el año 2000, la empresa se dedica a investigar os genes de árboles con las características deseadas: crecimiento rápido, tolerancia a la tensión y poca lignina (sustancia que elimina con química para producir papales). Se busca que, por ejemplo, un pino tenga la capacidad de crecer en 18 años y no en 30 años como es el tiempo promedio normal.También se han creado eucaliptos bajo en lignina, perfectos para la fabricación de pasta de papel. Los obstáculos a vencer son el tiempo y el costo.Los árboles trangénicos son difíciles y caros de cultivar.
ArborGen planea centros automatizados que fabriquen embriones de árboles en masa. Ya ha empezado a diseñar los robots que transplantaran los brotes. También esperan salvar especies en peligro, como el castaño americano (casi extinguido) y darle mediante un gen más resistencia ante las plagas.
¿Por qué se llaman Lunas a los cristales del coche?
El asunto de las lunas de los coches me ha llevado a muchos quebraderos de cabeza. No pone nada de información sobre porque se llaman así, pero por casualidad encontré que las lunas d los coches también se llama vidrio electrocrómico.
Primero os pongo un fragmento de la información de la cual extraje la conclusión:
"Se observó que con la ventana electroquímica se ahorra en energía de iluminación interior entre un 6 y un 24% si se compara con vidrios tintados convencionales, de una transmitancia del 11%. Sin embargo, cuando el sol incide directamente en la habitación y las ventana electrocrómica se oscurece hasta alcanzar una transmitancia del 11% las diferencias de gasto energético, respecto de la ventana tintada son mínimas. Esta diferencia de gasto en energía de iluminación se nota mas cuando la luz exterior es mas tenue( por la mañana y por la tarde) y la ventana electrocromica recupera gran parte de las transmitancia mientras que la tintada se mantiene en el 11% haciendo necesario mas gasto en luz interior con la segunda ventana."
De este texto se puede deducir que la luna tintada lleva este nombre por su gran parecido que tiene a la iluminación de la Luna. Por la parte por la que incide el sol esta muy iluminada, mientras que por la otra parte esta siempre muy oscura como los cristales tintados. No le llega casi iluminación solar.
miércoles, 11 de marzo de 2009
La NASA planea utilizar antimateria para viajar a Marte
Mientras que toneladas de combustible químico son necesarias para propulsar una misión humana a Marte, 10 miligramos de antimateria lo harían y la NASA ya esta pensando en utilizarla para futuros viajes a Marte.
Sin embargo, en realidad esta energía viene con un precio.
Algunas reacciones de antimateria producen ráfagas de rayos gamma de alta energía. Los rayos gammas son como rayos X con esteroides.
Penetran la materia y rompen en partes las moléculas en las células, así que no es sano exponerse a ellos.
Los rayos gamma de gran energía pueden también hacer motores radiactivos de los fragmentos de átomos del material del motor.
El Instituto para Conceptos Avanzados de la NASA (NIAC) está financiando un equipo de investigadores que trabajan en un nuevo diseño para una nave espacial accionada por antimateria que evita este efecto secundario indeseable produciendo rayos gammas con una energía mucho más baja.
La antimateria a veces es llamada la imagen especular de la materia normal, porque mientras parece ser como la materia ordinaria, se invierten algunas características.
Por ejemplo, los electrones normales, las partículas familiares que llevan la corriente eléctrica en todo tipo de cosas , desde teléfonos celulares a la televisión de plasma, tienen una carga eléctrica negativa.
Los antielectrones tienen una carga positiva, así que los científicos los llamaron "positrones".
Cuando la antimateria se encuentra con la materia, ambas se aniquilan en un destello de energía.
Esta conversión completa de energía es lo que hace que la antimateria sea tan poderosa.
Incluso las reacciones nucleares que hacen funcionar las bombas atómicas se encuentran en segundo lugar, con solamente cerca del 3 por ciento de su masa convertida en energía.
Una nave espacial accionada por antimateria que empleara antiprotones, produciría rayos gamma de gran energía cuando se aniquilan.
El nuevo diseño de la NASA utilizará positrones, que producen rayos gamma con cerca de 400 veces menor energía.
La investigación de NIAC es un estudio preliminar para considerar si la idea es factible.
Si parece prometedora y los fondos están disponibles para desarrollar con éxito la tecnología, una nave espacial accionada por positrones tendría ventajas sobre los planes existentes para una misión humana a Marte, y cuyo nombre sería: misión de referencia a Marte.
Un viaje de referencia a Marte tomaría 180 días, mientras que con el uso de antimateria éste podría durar tan solo 45 días.
Antimateria vs. realidad
Un desafío técnico para volver una nave espacial de positrones una realidad es el coste para producir los positrones.
Debido a su efecto dramático sobre la materia normal, no hay mucha antimateria a nuestro alrededor.
En el espacio se crea en colisiones de partículas de alta velocidad llamadas rayos cósmicos.
En la tierra, tiene que ser creada en aceleradores de partículas, máquinas inmensas que estrellan violentamente los átomos.
Las máquinas se utilizan normalmente para descubrir cómo trabaja el universo en un nivel fundamental y profundo, pero éstas pueden ser utilizadas como fábricas de antimateria.
"Un cálculo aproximado para producir 10 miligramos de positrones necesarios para una misión tripulada a Marte necesitaría 250 millones de dólares usan la tecnología que está actualmente en desarrollo", dijo Gerald Smith de Positronics Research, compañía que diseña esta tecnología.
El coste puede parecerse alto, pero tiene que ser considerado contra el coste adicional de lanzar un cohete químico más pesado (los costes actuales del lanzamiento son de cerca de 10 mil dólares por kilogramo) o el coste para aprovisionar de combustible y hacer seguro un reactor nuclear.
"Basado en la experiencia con la tecnología nuclear, parece razonable esperar que el coste de producción del positrón baje con la investigación," dijo Smith.
Otro desafío se encuentra en el almacenamiento de suficientes positrones en un espacio pequeño.
Como se aniquilan con la materia normal, usted no puede meterlos en una botella.
En su lugar, tienen que ser contenidos en campos eléctricos y magnéticos.
"Nos sentimos confiados que con un programa dedicado a la investigación y desarrollo, estos desafíos podrán ser superados", afirmó Smith.
Si esto es así, quizás los primeros seres humanos en alcanzar Marte llegarán en naves espaciales propulsadas por la misma fuente que encendió a las naves a través de los universos de nuestros sueños en la ciencia ficción.
miércoles, 4 de marzo de 2009
Plan de ahorro de electricidad
Ante el grave impacto ambiental que supone la generación de la electricidad y el fuerte incremento en el consumo eléctrico sufrido en la última década, Ecologistas en Acción ha elaborado un Plan de ahorro y eficiencia en el consumo eléctrico, en el que se recogen medidas concretas a llevar a cabo en un periodo de diez años, que supondrían una reducción del actual consumo eléctrico de, al menos, un 35%.
La producción de electricidad constituye una de las principales causas de la destrucción de nuestro medio ambiente, ya que un 48,3% tiene su origen en fuentes fósiles, especialmente carbón, y el 23,9% proviene de las centrales nucleares. Las centrales térmicas producen un porcentaje importante de los gases de efecto invernadero, responsables del cambio climático, y que alejan a nuestro país de los objetivos del Protocolo de Kioto, mientras que las centrales nucleares, a parte del peligro que suponen, conllevan emisiones radioactivas y la producción de residuos nucleares. Por otra parte los grandes embalses implican la destrucción de grandes valles que se ven inundados por su aguas.
Sin embargo, el consumo eléctrico se ha disparado de manera espectacular en los últimos años, debido en parte al crecimiento económico experimentado, pero también a causa de los bajos preciso de la electricidad, que en los últimos años el gobierno, o bien ha subido muy por debajo de IPC, o incluso directamente los ha bajado, tal y como ocurrió durante cinco años seguidos, entre 1997 y 2001.
En el plan elaborado por Ecologistas en Acción se plantean medidas concretas encaminadas a reducir el consumo eléctrico, pero sin afectar a nuestra forma y calidad de vida. Las medidas propuestas varían en función de que se trate de consumo industrial, del doméstico o del sector público y de servicios.
Una buena parte de las medidas van dirigidas a incrementar el precio de la electricidad, al menos hasta alcanzar los niveles de precios del vecino Portugal, aunque también se incluyen medidas encaminadas al fomento de tecnologías más eficientes en la industria, al fomento de electrodomésticos más eficientes en los hogares, utilización de lámparas de bajo consumo, eliminación de los pilotos en modo de espera, retirada del mercado de los aparatos menos eficientes, introducción en la construcción de viviendas de pautas que contribuyan a la reducción del consumo, cambios en el alumbrado público, reducción de pérdidas en redes de transporte y distribución, etc.
Con la adopción de las medidas propuestas, para lo que sería necesario un periodo de diez años, podría conseguirse una reducción del consumo eléctrico de al menos un 35 %, lo que constituiría, sin lugar a dudas, la medida ambiental más positiva de las que se ha adoptado en nuestro país en las últimas décadas.
Para poder llevar a cabo las medidas propuestas en el Plan, Ecologistas en Acción plantea su financiación con el incremento de ingresos que obtendrían las compañías eléctricas como consecuencia del incremento del precio de la electricidad que se plantea en el Plan. Asimismo, se propone la creación de la Compañía de Ahorro Energético (CAE), entidad pública que dependería del Ministerio de Medio Ambiente y del Ministerio de Industria, y que sería el encargado de llevar a cabo las medidas propuestas en el Plan.
Este plan ha sido remitido al Presidente del Gobierno, a la Ministra de Medio Ambiente y al Ministro de Industria, solicitando que lleven a cabo las medidas propuestas en el Plan, así como que las tengan en cuenta en el nuevo Plan de Ahorro y Eficiencia Energética, y el nuevo Plan Energético Nacional que actualmente se están elaborando.
Suscribirse a:
Entradas (Atom)