GRAFENO: UN NUEVO MATERIAL SINTÉTICO

Premio Nobel de Física 2010: Los elegidos fueron los físicos rusos Andre Geim y Konstantin Novoselov de la Universidad de Manchester, en reconocimiento por los grandes avances obtenidos en el desarrollo del grafeno, un material verdaderamente revolucionario por sus características y con muy prometedoras y variadas aplicaciones. Desde ElBlogVerde queremos contarles en qué consiste el Grafeno y sobre todo sus implicancias para la ecología.

En primera instancia conozcamos algo sobre el grafeno. Tiene la forma de una delgada placa de carbono ordinario, de tan sólo un átomo de grosor y por lo tanto es un material bidimensional. Es flexible, transparente y metálico, lo que lo convierte en el material más resistente que se conoce.
El grafeno es altamente abundante en la naturaleza puesto que proviene del carbono -base de la vida- con lo cual es un recurso renovable y fácilmente producible. De hecho, puede obtenerse –utilizando la técnica adecuada- del grafito de una mina de lápiz! Y, según los estudios vigentes al momento, no presenta consecuencias negativas para el  medio ambiente.
El grafeno, protagonista principal del Premio Nobel de Física 2010, era ya conocido hace algunas décadas pero no se había logrado aislarlo apropiadamente para su estudio. El gran aporte de Geim y Novoselov (los científicos ganadores del Nobel de física) fue producir, aislar, identificar y caracterizarlo. Uno de los materiales más prometedores hoy día, si bien está por lo pronto restringido a los laboratorios, ya que al momento no fue posible sintetizarlo a escala industrial.

1) Konstantin Novoselov , 2) Andre Geim
Además de transparencia, flexibilidad, delgadez y resistencia, el grafeno posee una alta conductividad térmica y eléctrica. Todo ello le convierte en un prometedor futuro reemplazante del silicio, hoy día esencial en la fabricación de chips informáticos de los dispositivos electrónicos. Podrían producirse, por ejemplo, computadoras más rápidas y más económicas, pantallas táctiles flexibles, paneles de luz plegables. En combinación con otros materiales  podría incluso servir en la construcción de autos, aviones y satélites. Y lo que es muy importante, el grafeno generaría una tecnología menos contaminante que el silicio.
Otras de las grandes y prometedoras aplicaciones del grafeno es en los paneles solares que actualmente utilizan silicio. Este material aportaría más resistencia, menores costos de construcción y posiblemente más eficiencia. De esta forma, la investigación premiada con el Premio Nobel de Física 2010 colaboraría también en la producción de energías renovables.

NUEVOS MATERIALES QUE VUELVEN INVISIBLES LOS OBJETOS por Cristina Sanz

Científicos estadounidenses financiados por el Ejército estadounidense han publicado los resultados de un estudio que investiga un sistema por el que la luz visible es desviada y provoca un efecto óptico de invisibilidad.  Los investigadores cada vez se acercan más a alcanzar este "súper poder".  De conseguirlo, su aplicación sería obviamente militar.
El material, no se obtiene de forma natural sino que se ha creado gracias a la nanoingeniería, que trabaja a una escala medida en milmillonésimas de metro.
Los científicos han creado una estructura de múltiples capas en forma de red que no absorbe ni refleja la luz y por tanto éste se vuelve invisible.
Este estudio es la continuación de un trabajo previo realizado en el Imperial College de Londres, donde los científicos británicos usaron microondas, ya que, como la luz, desprende radiación electromagnética, pero la diferencia con el experimento americano se encuentra en que posee una longitud de radiación más grande, lo que le hace más fácil que pueda ser manipulada.
Este descubrimiento ayudará a la formación de las bases para una mayor resolución en la toma de imágenes, para nanocircuitos que potenciarán los ordenadores y para el disfrute de los cinéfilos de la ciencia ficción.

APLICACIONES DE NANOTECNOLOGÍA por Sara Vallés

Un grupo de investigadores diseñan chips más pequeños que la cabeza de un alfiler que pueden tener aplicaciones en la salud y el medio ambiente. Se trata de microchips que permiten mejorar las comunicaciones inalámbricas, el seguimiento médico de los pacientes cuando estén en su hogar o facilitar el aprovechamiento de fuentes de energía, como la eólica, entre otros. "Por ejemplo, el desarrollo de una retina electrónica, un minúsculo dispositivo que podría ayudar a las personas ciegas por un trauma o un accidente a recuperar la visión, proyecto de biomedicina que ha dado buenos resultados en ensayos realizados en países asiáticos y que comenzará pronto a usarse en pacientes", explicó a Télam. Según se indicó, millones de estos circuitos integran los chips que se utilizan en todos los artefactos electrónicos de nuestra vida cotidiana y tienen potencialidades en todos los ámbitos de la industria, desde la automotriz a la biomedicina. Para poder proyectar en forma comercial los desarrollos, los científicos crearon "Acumine Argentina SA", una empresa de base tecnológica dedicada a la producción para la exportación de productos de tecnología electrónica. http://www.telam.com.ar/vernota.php?tipo=N&idPub=183859&id=351372&dis=1&sec=1

2 de mayo de 2010

ENZIMA DESCOMPONEDORA DE NANOTUBOS por Lara Montori 1°B

Una enzima de los glóbulos blancos es capaz de descomponer nanotubos de carbonoCientíficos de Irlanda, Suecia y Estados Unidos han realizado un estudio sobre los nanotubos de carbono que demuestra que se pueden descomponer en carbono y agua aplicando una enzima que se encuentra en los leucocitos. Este hallazgo abre la posibilidad de utilizar este nuevo material de forma segura en los ámbitos de la medicina y la industria.
Los nanotubos de carbono se producen en grandes cantidades, lo cual tiene repercusiones en la salud laboral, y además se utilizan en la fabricación de fármacos novedosos y en diversas aplicaciones médicas. Por ello, su comportamiento en los seres vivos constituye un campo científico que despierta gran interés. Los investigadores de NANOMMUNE en concreto, se proponen resolver las lagunas que existen en nuestro conocimiento sobre los posibles efectos nocivos de los nanomateriales artificiales en el sistema inmunitario de los seres humanos.
Estudios anteriores han revelado que los nanotubos de carbono podrían servir para introducir fármacos u otras sustancias en células humanas. Experimentos realizados recientemente en ratones han demostrado que los animales expuestos a nanotubos de carbono por inhalación o inyección en la cavidad abdominal son incapaces de descomponer este material, lo que les provoca inflamaciones agudas y cambios importantes en los tejidos que provocan problemas pulmonares y, en algunos casos, cáncer.
Los investigadores del estudio referido examinaron los efectos de una enzima llamada mieloperoxidasa (MPO), característica de los glóbulos blancos (neutrófilos), sobre nanotubos de carbono tanto in vitro como en ratones. Así descubrieron que la enzima tiene la propiedad de descomponer los nanotubos en carbono y agua. Una vez descompuestos, éstos dejan de provocar un efecto inflamatorio en los pulmones de los roedores.
Estos nuevos datos sobre la biodegradación de este prometedor material mediada por la hMPO preparan el terreno para su utilización en el ámbito biomédico, por ejemplo para la administración de fármacos «siempre que se utilicen en concentraciones apropiadas y fácilmente degradables».

http://www.nanomercado.com/una-enzima-de-los-globulos-blancos-es-ca/_C3VTDDatmVFzWaF4O1n_f6qQsNXbt8raAp9MT6K72le_p3hbY1RsZZMjr-4H0mDj

CONDUCTOR TRANSPARENTE DE NANOTUBOS por Lara Montori 1°B

Nanotubos para crear material parecido al vidrio
Los nanotubos de carbono son un material prometedor para numerosas aplicaciones de alta tecnología debido a sus excepcionales propiedades mecánicas, térmicas, químicas ópticas y eléctricas. Ahora, según un artículo publicado esta semana en nanowerk.com, investigadores de la Universidad Northwestern han utilizado nanotubos metálicos para fabricar unas películas delgadas semitransparentes, altamente conductoras, flexibles y de distintos colores con una apariencia similar al vidrio teñido. Estos resultados, publicados en línea en la revista Nano Letters, podrían dar lugar a mejoras en productos de alta tecnología, como células solares y monitores de pantalla plana.
Los conductores transparentes son materiales ópticamente transparentes y eléctricamente conductores. Estos materiales se utilizan con frecuencia como electrodos en monitores de pantalla plana, pantallas táctiles, iluminación de estado sólido y células solares. Con el aumento en la demanda de dispositivos energéticamente eficaces y fuentes de energía alternativas, también está aumentando rápidamente la demanda de láminas conductoras transparentes.
Actualmente, el óxido de estaño indio es el material dominante para las aplicaciones conductoras transparentes. Sin embargo, la relativa escasez de indio unida a la creciente demanda incrementado considerablemente los costes en los últimos cinco años.
El equipo de Northwestern ha producido nanotubos de carbono con propiedades ópticas y eléctricas uniformes. Las películas delgadas formadas a partir de estos nanotubos de carbono de elevada pureza presentan una conductividad hasta 10 veces mejor en comparación con los materiales de nanotubos de carbono existentes anteriormente.
Las láminas obtenidas tienen aspecto de vidrio teñido, pero a diferencia de este poseen una conductividad eléctrica y una flexibilidad mecánica elevadas. Esta última propiedad resuelve una de las principales limitaciones del óxido de estaño indio en aplicaciones fotovoltaicas y electrónicas flexibles.

http://noticias-nanotecnologia.euroresidentes.com/2008/04/nanotubos-para-crear-material-parecido.html

TERMOCÉLULAS DE ELECTRODOS DE NANOTUBOS por Lara Montori 1°B

Las termocélulas basadas en electrodos de nanotubos de carbono podrían ser usadas en el futuro para generar electricidad a partir del calor desechado por fábricas, automóviles e incluso paneles solares.  Así lo revela un estudio, fruto de la colaboración entre el equipo de Baratunde Cola del Instituto Tecnológico de Georgia, y especialistas de EE.UU., Australia, China, India y las Filipinas.
El estudio constituye un importante salto tecnológico, ya que con esta innovación será posible generar eficazmente energía eléctrica a partir de fuentes tan poco atractivas como los tubos de escape de los vehículos, o el calor generado como consecuencia inevitable de diversos procesos industriales.
Las nuevas termocélulas usan electrodos de nanotubos que proporcionan un aumento del triple en la eficiencia de la conversión de energía, con respecto a los electrodos convencionales.
Una de las termocélulas del equipo de investigación probadas con éxito se parece a las pilas en forma de botón usadas en relojes, calculadoras y otros dispositivos electrónicos pequeños. Sin embargo, una diferencia importante es que estas nuevas termocélulas pueden generar electricidad continuamente, en lugar de estar sujetas a gastarse como les ocurre a las pilas.
La investigación ha conducido también a la fabricación de otras termocélulas, incluyendo conjuntos de láminas de nanotubos con las que envolver las cañerías calientes que transportan gases o residuos varios a temperaturas altas, desechados por las fábricas o las centrales eléctricas. La diferencia de temperatura entre la tubería y su entorno produce una diferencia de potencial electroquímico entre las láminas de nanotubos de carbono que las termocélulas utilizan para generar electricidad.
El equipo de investigación estima que, en el futuro, los nanotubos de carbono de pared múltiple en termocélulas grandes podrían producir energía eléctrica a partir del calor desechado, a un costo inferior al de la electricidad generada por las células solares que sólo pueden usarse cuando brilla el Sol. En una escala más pequeña, las termocélulas del tamaño de una pila botón podrían usarse para energizar sensores o circuitos electrónicos.
El equipo trabajará ahora en los desarrollos adicionales que se requieren para que esta tecnología alcance todo su potencial comercial.

Fuentes: Scitech News / Noticias de Ciencia y Tecnología
http://www.elciudadano.cl/2010/04/13/termocelulas-de-nanotubos-generar-electricidad-a-partir-de-calor-residual/

BATERIA DE NANOTUBOS DE CARBONO por Eva Izal 1°B

EcoloCap presenta sus baterías Nano Lithium X, nanotubos de carbono, unas estructuras que permitirían revolucionar el transporte urbano e interurbano.
Estas baterías podrían almacenar un mínimo de 200 amperios por hora con una única celda, cien veces más que una celda de iones de litio convencional, además de que su eficiencia supera el 99% y los costos de producción serían baratísimos.
Los autos eléctricos en el futuro podrían tener un mayor rango de desplazamiento y mejores prestaciones, aumentando su capacidad de carga y permitiendo el transporte de un mayor número de personas. Suena interesante, un futuro donde no se tenga que depender de la gasolina o el cada vez más escaso petróleo. Cero contaminación, eso es lo ideal.

NANOTECNOLOGÍA por Leire Vázquez y María López

Los nuevos materiales están permitiendo fabricar de otra manera los productos que ya tenemos. Especializados, reflexivamente más respetuosos con el medio ambiente y, sobre todo, mucho mas prácticos.
Nano es un prefijo que procede del que procede del griego y significa pequeño. En el sistema métrico equivale a una mil millonésima parte de un metro (0,000000001m).
Con una estructura atómica pequeña (6 protones, 6 neutrones), el carbono es el elemento más importante de nuestra existencia, está presente en la mayor parte de los seres vivos. Es un elemento muy abundante en la naturaleza y hemos aprendido a elaborar obejetos de uso cotidiano. Algunos enormes, como los aviones y otros increíblemente pequeños, como los nanotubos.
Cuando varios átomos de carbono se unen se forman redes cristalinas, las propiedades varían según la forma cristalina en que se encuentre, es decir, según como estén aplazados.
La industria de los compuestos de carbono abarca desde el deporte hasta la medicina, pasando por la construcción de puentes y aviones.
La fibra de carbono en un hilo largo y muy delgado compuesto fundamentalmente de átomos de carbono. Los átomos se pegan entre si al formar cristales microscópicos que se sitúan unos sobre otros paralelos al eje de la fibra. Esta alteración de cristales hace que la fibra tenga una resistencia increíble para su tamaño. Varias fibras de carbono enrrolladas se entrelazan para formar un tejido.
Supongamos que queremos añadir un átomo a una superficie. Como no tenemos pinzas lo suficientemente pequeñas usamos una herramienta. El átomo que queremos situar se adhiere a esa herramienta y las cargas electrónicas del átomo harán que se quede en la herramienta. Mediante un programa de ordenador se controla la posición de la herramienta con la que queremos depositar el átomo. Si la superficie sobre la que queremos depositarlo tiene características electrónicas diferentes de las de la herramienta, el átomo se vera atraído por las cargas eléctricas, se desprenderá de ésta y se quedará adherido a la superficie donde queríamos depositarlo. Todo esto se hace en el vacío para evitar que otras moléculas, como por ejemplo las de vapor de agua o las del aire, entorpezcan el proceso.

13 de mayo de 2009

MICROAGUJAS PARA MEDICIANA por Adrián López

Según un grupo de científicos-investigadores provenientes de la Universidad de Emory y del Instituto Tecnológico de Georgia, han logrado desarrollar un nuevo método para la gripe administrando la vacuna mediante un parche con microagujas. Saliendo de la línea de lo convencional, este nuevo e innovador método seria indoloro, de mayor confort e incluso de menor costo, en donde básicamente los parches utilizan una serie de microagujas de acero inoxidable recubiertas con el virus de la gripe desactivado. El mismo es colocado en la piel del paciente presionando varias veces, para que luego de unos minutos el recubrimiento sea disperso y se disuelva en la piel. “Nuestros resultados indican que los parches de microagujas son tan eficaces en la protección de la gripe como las inmunizaciones hipodérmicas convencionales”, señala Richard Compans, Doctor y Profesor de Microbiología e Inmunología de la Universidad de Emory y uno de los autores principales del estudio. “Además, la administración de la vacuna en la piel es deseable debido a la rica red inmunológica ésta”.

Avances en nanotecnología

Las novedades en nanotecnología se han aprovechado en la búsqueda de alternativas a las fuentes de energía existentes. Una novedosa mezcla de hidruro de litio y tubos de carbono rellenos de oro demostró ser capaz de convertir la radiación directamente en electricidad y podría servir para impulsar las naves espaciales en misiones largas. Los tubos de carbono también formaron parte de un plan para crear un nuevo tipo de fotosíntesis artificial. Los tubos actúan como almacenamiento temporal para los electrones obtenidos de la luz antes de utilizarlos en reacciones químicas que eliminan el CO2 de la atmósfera. Incluso se podría llegar a transformar el gas invernadero en combustible. La carrera para desarrollar una batería que desbloquee el potencial de los coches eléctricos también depende de los avances que incluyen mayor potencia química en un volumen más pequeño. Aprovechar una de las estructuras de la naturaleza para crear un tipo de cable diminuto de fibra óptica podría proporcionar un modo de conectar los componentes de los futuros ordenadores y enviar los datos con luz en lugar de electricidad. Pero al igual que cuando se descubre cualquier material nuevo y exótico, la seguridad de los materiales también debe ser evaluada. Todavía se desconoce hasta qué punto hemos empezado ya a liberar partículas en el medioambiente, pero no hay duda de que el proceso ya está en marcha. Se ha descubierto que las partículas de plata añadidas comúnmente a los calcetines para eliminar las bacterias pasan fácilmente a las aguas residuales durante su lavado. Y es probable que se produzcan más descubrimientos como este. Mientras tanto, las investigaciones en laboratorio de los efectos de las partículas sobre la salud han dado resultados preocupantes. Un estudio observó que los ratones que inhalaban tubos sufrían los efectos similares a los del asbesto; otro mostró que las lombrices que ingerían tubos presentaban una tasa de reproducción inferior.

Tania Visanzay y Marta Sangüesa

29 de mayo de 2009 5:11

Nanotecnología: Cosmética, tejidos y baterías por Elisabet Benítez

A pesar de que, de acuerdo a la cronología del estudio, seguimos en la primera fase de su evolución, la nanotecnología ya está implicada en sectores empresariales tan diversos como el textil, el automovilístico o el de equipamiento electrónico. En la industria del automóvil, se emplea para reforzar los parachoques debido a su potencial para incrementar la resistencia y capacidad de absorción de los materiales y para mejorar las propiedades adhesivas de la pintura. En el sector textil, la nanotecnología es la solución perfecta para que los países desarrollados puedan competir con las regiones de bajo coste productivo que cada vez están incrementando su trozo del pastel, ya que añade a los tejidos propiedades "inteligentes". Existen proyectos de productos textiles con funcionalidades electrónicas tales como sensores que supervisen el comportamiento corporal, mecanismos de auto-reparación o acceso a Internet. En cuanto al sector energético, la nanotecnología es clave en la fabricación de nuevos tipos de baterías con una duración mucho más prolongada, en la fotosíntesis artificial para la generación de energía limpia o en el ahorro energético que supone la utilización de materiales más ligeros y circuitos más pequeños. El estudio señala como empresas de cosmética encuentran aplicaciones contra las arrugas basadas en liposomas que transmiten los fármacos a través de la piel o incluso polvos de maquillaje que son nanopartículas que modifican el reflejo de la luz, para impedir apreciar la profundidad de las arrugas.

15 de junio de 2009 

Nanopartículas de oro purifican el aire

Un equipo de la Universidad Tecnológica de Queensland (QUT) ha descubierto que las vidrieras de colores, pintadas con nanopartículas de oro, purifican el aire al ser iluminadas por la luz del sol. Zhu Huai Yong, profesor asociado de la Facultad de Física y Ciencias Químicas de la QUT, afirma que los vidrieros de las forjas medievales fueron los primeros nanotecnólogos que produjeron colores con nanopartículas de oro de diferentes tamaños.

Según Zhu, numerosas ventanas de las iglesias de toda Europa eran decoradas con vidrio coloreado con nanopartículas de oro. "Durante siglos, las personas apreciaron las hermosas obras de arte, y la larga vida de los colores, pero sin darse cuenta de que dichas obras son también, en lenguaje moderno, purificadores de aire fotocatalíticos con catalizador de oro nanoestructurado".

En partículas muy pequeñas, el oro se vuelve muy activo con luz solar, explicó Zhu. "El campo electromagnético de la luz solar puede combinarse con las oscilaciones de los electrones de las partículas de oro y crear una resonancia". El campo magnético de la superficie de las nanopartículas de oro se puede incrementar hasta 100×, dividiendo las moléculas de los contaminantes, señaló.

Pilar Sanz Pérez 1ºB

Nanotecnología en la industria

NANO-PINTURA QUE MATA VIRUS Y BACTERIAS Un equipo de científicos del Manchester Metropolitan University en Inglaterra han logrado crear una pintura a base de nano-partículas que mata a todo tipo de bacterias y virus que hagan contacto con esta pintura. La primera aplicación que nos viene a la cabeza es inevitable, pintar nuestro hogar con esta sorprendente pintura y evitar así que entren estos microorganismos. De hecho, uno de los grandes problemas es la adaptación constante a los medicamentos que tomamos, y la necesidad de desarrollar nuevas vacunas para enfermedades que teníamos controladas. La clave es continuar con la utilización de dióxido de titanio para dar a la mezcla más brillantez a los colores pero trabajando a escalas de partículas ultra-pequeñas, ya que según han descubierto, las nano-partículas reaccionan con moléculas de agua formando radicales de hidróxido, los cuales tienen la particularidad de corroer las membranas de los virus y bacterias convirtiéndolos en inofensivos “bichitos”.

Leire Pérez y Rosa Láinez

1 de junio de 2009 10:39

Nanotecnología en medicina: cáncer

DESARROLLAN UN TRATAMIENTO PARA DESTRUIR LAS CÉLULAS DEL CÁNCER CON AYUDA DE NANOTUBOS DE CARBONO Destruir la células del cáncer en diez días. Esta afirmación, que parece más un eslogan de algún producto para perder peso que un importante avance es lo que aseguran científicos japoneses de la Universidad de Sanidad e Higiene que han desarrollado un tratamiento capaz destruir las células del cáncer en tan sólo diez días. El avance es esperanzador y sorprendentemente novedoso, pues la nanotecnología tiene un papel fundamental, de hecho, estamos ante la primera utilización del famoso “nanotubo de carbono” en una aplicación médica. El tratamiento por tanto, es combinado, a la ingesta de un fármaco se le añade la tecnología láser para mejorar su rendimiento se utiliza el citado nanotubo de carbono, que bajo el microscopio, representa una sustancia en forma de polvo parecida a una fibra extrafina. Este nanotubo ayuda al fármaco a llegar más eficazmente hasta la célula. Los experimentos con ratones mostraron que las células del cáncer sometidas a un tratamiento con rayos láser durante 15 minutos diarios dejaban de existir dentro de diez días. El paso siguiente será, naturalmente, probar su método en animales de tamaño grande, y después, proceder al tratamiento de las enfermedades oncológicas en las personas.

Leire Pérez y Rosa Láinez

1 de junio de 2009 10:37

Nanotecnología, la próxima revolución

Para 2009 llegará a los mercados electrónicos y en 2010 se extenderá a todos los bienes de consumo. Una tecnología con un potencial que indudablemente revolucionará el mundo que nos rodea, la nanotecnología. Se trata del estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas a través del control de la materia en una escala de un nanómetro, aproximadamente una mil millonésima de metro. A partir del 2010, la nanotecnología se extenderá a todos los bienes manufacturados, destacando las aplicaciones sanitarias para la salud humana de aplicaciones como biosensores, la dosificación de fármacos en puntos muy concretos o nanodispositivos portadores de medicamentos que curarán selectivamente las células cancerígenas. Convergencia tecnológica El estudio señala que a escala nanométrica, el linde entre disciplinas científicas como la química, la física, la biología, la electrónica o la ingeniería se desdibuja por lo que se produce una convergencia científica. Cosmética, tejidos y batería En la industria del automóvil, se emplea para reforzar los parachoques debido a su potencial para incrementar la resistencia y capacidad de absorción de los materiales y para mejorar las propiedades adhesivas de la pintura. En el sector textil, la nanotecnología se añade a los tejidos de las propiedades "inteligentes". Existen proyectos de productos textiles con funcionalidades electrónicas tales como sensores que supervisen el comportamiento corporal, mecanismos de auto-reparación o acceso a Internet. En cuanto al sector energético, la nanotecnología es clave en la fabricación de nuevos tipos de baterías con una duración mucho más prolongada, en la fotosíntesis artificial para la generación de energía limpia o en el ahorro energético que supone la utilización de materiales más ligeros y circuitos más pequeños. Miedo a la burbuja tienen sus reticencias a la hora de considerar la irrupción de la nanotecnología como la "próxima revolución". Sin embargo, los expertos señalan dos diferencias cruciales que dificultan la formación de una "nanoburbuja". el elevado coste y la dificultad que implica hace que su desarrollo se concentre en compañías e instituciones bien financiadas que pueden atraer el conocimiento científico y técnico necesario para comprender sus problemas y oportunidades.

Tania Visanzay Marta Sanguesa

29 de mayo de 2009 5:02

Nanotecnología en medicina: reparación de cartílago

Nanotecnología para regenerar cartílago.

Las articulaciones son de las primeras partes del cuerpo en sufrir los inevitables estragos del envejecimiento. Actualmente, los científicos están experimentando con una combinación de células madre y novedosos materiales estructurales diseñados para imitar el tejido real, con la esperanza de hacer desaparecer definitivamente el dolor que acompaña este problema y, quizá, lograr prevenir la aparición de artritis. El daño del cartílago suele desembocar en osteoartritis. Los tratamientos existentes para estos pequeños problemas de cartílago normalmente requieren inflingir un daño adicional en la articulación enferma; o bien un trasplante de células cartilaginosas, denominadas condorcitos. Ambos procedimientos activan el desarrollo del nuevo tejido. La estructura se genera mediante electrospinning. Los investigadores aplican un fuerte campo eléctrico a un polímero líquido, que forma fibras alargadas en un intento por disipar la carga. La estructuras se crean a partir de células madre mesenquimales (células madre adultas derivadas de la médula espinal, tejidos grasos u otras fuentes y que pueden diferenciar entre músculo, hueso, grasa y cartílago). "La ventaja es que no es necesario dañar otro tejido para obtener las células", señala Tuan. Mónica Chueca y Vanessa Cornago

15 de mayo de 2009 4:19

Nanotecnología en alimentación

La nanotecnología permite desarrollar envases más económicos y eficientes.

Las nanopartículas aumentan el efecto barrera del envase y alargan la vida útil del alimento. El centro tecnológico Ainia, en Valencia, trabaja en la actualidad en incorporar los últimos avances de la nanotecnología al envasado de productos. Sus objetivos son reducir costes en el envase y mejorar la eficiencia del mismo, incorporando al plástico nanopartículas que permiten aumentar el efecto barrera (obstaculizan el paso del oxígeno y, por lo tanto, el deterioro del alimento). Se ha conseguido incorporar al plástico unas nanopartículas (nanoarcillas) que le dan unas características muy especiales al material resultante, y aumentar el efecto barrera y por lo tanto alargar la vida útil del producto, a la vez que utilizar materiales menos costosos en la fabricación del envase. Ainia cuenta con una línea completa de extrusión de plásticos. Este equipo con el que se trabaja en la planta piloto de envases del centro permite fundir el material plástico con los aditivos que se incorporan (las nanoarcillas). Se obtiene así un film con unas dimensiones adecuadas al tipo de muestra de alimento requerida en lo relativo a permeabilidad, migración, propiedades mecánicas, etc. A través del equipo de extrusión y los análisis de laboratorio se obtiene la formulación óptima con las mejores características para cada tipo de alimento y necesidades de envase. En la fase experimental del proyecto se han obtenido resultados muy satisfactorios, ya que se ha conseguido hasta cuadruplicar la barrera inicial del material de envase objeto de estudio. En una fase posterior las empresas demandantes de este servicio pueden llevar a cabo la fabricación a escala industrial de este tipo de materiales especiales para envases de alimentación en función de sus necesidades y productos. Ainia sostiene que esta tecnología se puede aplicar a numerosos sectores alimentarios en los que el envase que contiene el alimento juega un papel fundamental para su conservación y vida útil, como el cárnico, platos preparados, frutas y verduras, pescados, panes y bollería, entre otros.

UNAI ANTÓN Y LAURA FERNANDEZ

4 de mayo de 2009 3:13

NANOTUBOS

Nanotubos de carbono.

Representación esquemática de un nanotubo de carbono

Se denominan nanotubos a estructuras tubulares cuyo diámetro es del orden del nanómetro. Existen nanotubos de muchos materiales, tales como silicio o nitruro de boro pero, generalmente, el término se aplica a los nanotubos de carbono.
Su estructura puede considerarse procedente de una lámina de grafito enrolladas sobre sí misma. Dependiendo del grado de enrollamiento, y la manera como se conforma la lámina original, el resultado puede llevar a nanotubos de distinto diámetro y geometría interna. Estos tubos conformados como si los extremos de un folio se uniesen por sus extremos formando un canuto se denominan nanotubos monocapa. Existen, también, nanotubos cuya estructura se asemeja a la de una serie de tubos concéntricos, incluidos unos dentro de otros y lógicamente, de grosores crecientes desde el centro a la periferia. Estos últimos son los nanotubos multicap.
Están siendo estudiados activamente por su interés fundamental para la química y por sus aplicaciones tecnológicas. Es, por ejemplo, la primera sustancia conocida por la humanidad capaz de sustentar indefinidamente su propio peso, una condición necesaria para la construcción de un ascensor espacial.

Propiedades eléctricas

Estas estructuras pueden comportarse como un  semiconductor hasta presentar, en algunos casos, superconductividad.
En cuanto a la capacidad para transportar corriente, se sabe que puede llegar a cantidades de, aproximadamente, mil millones de A/cm²  mientras que los alambres de cobre convencionales se funden al llegar a densidades de corriente del orden del millón de amperios partido por centímetro cuadrado. También hay que decir que todas estas propiedades no dependen del largo del tubo, a diferencia de lo que ocurre en los cables de uso cotidiano.

Propiedades mecánicas

La estabilidad y robustez de los enlaces, entre los átomos de carbono, les proporciona la capacidad de ser unas de las fibras más resistentes que se pueden fabricar hoy día. Por otro lado, frente a esfuerzos de deformación muy intensos son capaces de deformarse notablemente y de mantenerse en un régimen elástico.

Propiedades térmicas

La conductividad térmica de los nanotubos puede llegar a ser tan alta como 6000 W/mK a temperatura ambiente (téngase en cuenta, por comparar con otra forma alotrópica del carbono que el diamante casi puro transmite 3320 W/mK). Así mismo son enormemente estables térmicamente, siendo aún estables a 2800 ºC en el vacío y 750ºC en el aire (los alambres metálicos en microchip se funden entre 600 y 1000 ºC). Las propiedades de los nanotubos pueden modificarse encapsulando metales en su interior, o incluso gases. En este sentido, serían unos extraordinarios almacenes de hidrógeno. Como se sabe uno de los principales problemas técnicos, para el desarrollo de las pilas de combustible, es el almacenaje de este elemento.

Información obtenida de wikipedia

La Agencia Espacial Europea propone ir al espacio en un ascensor para abaratar costos

El proyecto prevé anclar una cuerda de al menos 36.000 kilómetros de longitud por donde circulará un ascensor espacial.

El proyecto ha recibido un impulso con la presentación de un nuevo prototipo en un encuentro organizado recientemente en Luxemburgo.
Age-raymond Riise, de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés), mostró su prototipo en la Segunda Conferencia Internacional de Diseño del Ascensor Espacial. El proyecto prevé anclar una cuerda de al menos 36.000 kilómetros de longitud a la tierra, que funcionaría como un "ascensor al espacio" para poder realizar misiones espaciales más baratas. Según los asistentes a la conferencia, si bien el nuevo prototipo solventa uno de los principales obstáculos técnicos del proyecto -la manera de suministrar energía a la cabina del ascensor para que llegue al espacio- todavía quedan varios puntos por resolver. La rotación de la tierra. Planteada por primera vez por el científico ruso Konstantin Tsiolkovsky en 1895, a lo largo de los años la idea de construir un ascensor espacial ha llamado la imaginación de muchos científicos.
El "ascensor espacial" abarataría las misiones espaciales. Para que se hagan una idea, imaginen una cuerda atada a una pelota de fútbol que se hace girar. La cuerda se distanciaría de la pelota y se tensaría. Si la fuerza centrífuga de la tierra se equilibrara con su fuerza gravitacional -haciendo uso de un cable para el ascensor espacial cuyo centro de masas esté en órbita geoestacionaria- el cable permanecería tenso permanentemente, proporcionando el medio para propulsar gente y cargamentos al espacio. Hasta ahora, uno de los grandes inconvenientes ha sido la manera de propulsar la cabina que ascendería por el cable hasta el espacio.
Algunas de las propuestas incluyen suministrar a la cabina energía de microondas o de láser desde la superficie de la tierra, o incluso de colectores de energía solar orbitales. Age-Raymond Riise aprovechó la conferencia organizada el pasado diciembre por la compañía Eurospaceward para presentar su prototipo de ascensor espacial, que resulta más sencillo que prototipos anteriores y que aparentemente soluciona este problema.