Tener una Minicentral Eléctrica en Casa

27 de Septiembre de 2010. La era de los generadores personales de electricidad, con los que cada casa o edificio comercial pequeño pueda producir su propia electricidad para calefacción, aire acondicionado y recarga de automóviles eléctricos, está ahora un paso más cerca, gracias al descubrimiento de un nuevo y potente catalizador, una pieza fundamental para hacer viables a tales generadores. Este adelanto tecnológico podría ayudar a liberar a ciudadanos y pequeños negocios de su dependencia hacia las compañías de suministro eléctrico y las gasolineras.


"Nuestra meta es lograr que cada casa sea su propia minicentral eléctrica", expone Daniel Nocera del MIT, uno de los autores del estudio. "Estamos trabajando en el desarrollo de generadores personales de energía que puedan fabricarse, distribuirse e instalarse a bajo costo. Ciertamente hay grandes obstáculos que vencer; por ejemplo hay que mejorar las células solares y las de combustible existentes. No obstante, uno puede imaginarse pueblos de India y África capaces de comprar un sistema básico barato dentro de no mucho tiempo".Un sistema de esta índole consistiría en paneles solares sobre una azotea para producir electricidad destinada a calefacción o aire acondicionado, y también, por ejemplo, para recargar las baterías de los automóviles eléctricos, cocinar e iluminar. La electricidad excedente iría a un dispositivo en el cual se usaría para descomponer agua ordinaria en sus dos componentes, hidrógeno y oxígeno. Estos gases se almacenarían en tanques separados. Al caer la noche, cuando los paneles solares dejasen de producir electricidad, el sistema pasaría a alimentarse de una célula de combustible que usaría el hidrógeno y el oxígeno guardados para producir electricidad, dejando simple agua potable limpia como subproducto. Un sistema así sería capaz de producir electricidad limpia las 24 horas del día.

Desde hace bastante tiempo, ya existen en el mercado catalizadores buenos y baratos para la parte del sistema encargada del hidrógeno. Lo que faltaba, hasta ahora, eran catalizadores baratos y duraderos para el oxígeno. El nuevo catalizador llena ese vacío. Elimina la necesidad de los caros catalizadores de platino y los compuestos químicos potencialmente tóxicos usados para fabricarlos.

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El Superconductor Más Pequeño del Mundo

5 de Mayo de 2010. Un equipo de científicos ha descubierto el superconductor más pequeño del mundo, una lámina de cuatro pares de moléculas de menos de un nanómetro. El estudio proporciona la primera evidencia de que es posible fabricar cables superconductores moleculares a escala nanométrica que podrían ser usados para dispositivos electrónicos nanométricos y en ciertos sistemas de transmisión de energía.


Se ha determinado que es casi imposible realizar interconexiones a escala nanométrica usando conductores metálicos porque la resistencia aumenta conforme el tamaño del cable disminuye. Los nanocables se calientan hasta tal punto que se pueden fundir. Ese problema ha sido un gran impedimento para el desarrollo de nanodispositivos que resulten prácticos de usar.

Los materiales superconductores no experimentan resistencia eléctrica y pueden conducir grandes corrientes eléctricas sin la disipación de potencia ni la generación de calor que sí afectan a los conductores convencionales.
La superconductividad fue descubierta en 1911, y hasta fechas recientes fue considerada un fenómeno macroscópico. Sin embargo, el nuevo hallazgo sugiere que existe en la escala molecular, por lo que se abre un nuevo campo para estudiar este fenómeno. Actualmente, los superconductores se usan en aplicaciones que van desde las supercomputadoras hasta los dispositivos para captación de imágenes del cerebro.

En el nuevo estudio, el equipo del físico Saw-Wai Hla de la Universidad de Ohio examinó moléculas sintetizadas de un tipo de sal orgánica, ubicadas sobre una superficie de plata. Usando espectroscopia de Efecto Túnel, los científicos observaron la superconductividad en cadenas moleculares de varias longitudes. En las cadenas por debajo de los 50 nanómetros de longitud, la superconductividad disminuía cuando las cadenas se hacían más cortas. Sin embargo, los investigadores aún fueron capaces de observar el fenómeno en cadenas tan pequeñas como de cuatro pares de moléculas o 3,5 nanómetros de longitud.

Para observar la superconductividad a esta escala, los científicos necesitaron enfriar las moléculas hasta una temperatura del orden de los 260 grados centígrados bajo cero. Las temperaturas más calientes redujeron la actividad.

En estudios futuros, los científicos podrán poner a prueba materiales de diversas clases, a fin de hallar alguno con el que fabricar cables nanométricos que sean superconductores a temperaturas más altas.

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Fabrican un material imposible

El investigador Eugenio Coronado y su equipo del Instituto de Ciencia Molecular de la Universidad de Valencia han desarrollado a nivel químico un material superconductor y ferromagnético a la vez, dos propiedades incompatibles en la naturaleza. La información se ha presentado hoy durante un encuentro organizado por la Fundación Ramón Areces y el grupo editorial Nature, en el que diversos expertos han debatido sobre la revolución nanotecnológica.

Un grupo de investigadores del Instituto de Ciencia Molecular de la Universidad de Valencia, dirigido por el científico Eugenio Coronado, ha logrado controlar la materia a nivel químico hasta tal punto que han conseguido introducir en un mismo material dos propiedades incompatibles: la superconductividad (capacidad para conducir la corriente eléctrica sin resistencia en determinadas condiciones) y el ferromagnetismo (ordenamiento magnético o imantación).

“En física se dice que un material ferromagnético y superconductor no pueden existir si la conductividad y el ferromagnetismo están en la misma región del espacio”, ha explicado a SINC Coronado, “pero en química podemos diseñar ese tipo de estructuras poniéndolas en distintas regiones del espacio, y con bloques muchos más pequeños de lo investigado hasta ahora”.

Las aplicaciones de este estudio, cuyos detalles se publicaran previsiblemente este año, podrían dirigirse a áreas como la electrónica, la espintrónica y las tecnologías de la información. Los materiales ferromagnéticos y conductores son muy sensibles a los campos magnéticos, y ya se emplean, por ejemplo, en los lectores de los discos duros.

Otra de las líneas de investigación del equipo son las “moléculas imán”, según ha señalado hoy Coronado durante un encuentro sobre nanotecnología organizado hoy en Madrid por la Fundación Ramón Areces y Nature Publishing Group Iberoamérica. “Una sola molécula que se comporte como un imán significa que esa molécula mide un nanómetro (normalmente los tamaños de los bits de memoria magnéticos suelen medir 1000 nm), por lo que hacer memorias de 1 nm es importante”, ha destacado el químico.

“Además las ‘moléculas imán’ se comportan en física de forma diferente a la de los sistemas microscópicos, y a escala nanométrica aparecen fenómenos cuánticos, que se pueden aplicar, a su vez, en computación cuántica, donde en lugar de tener bits binarios de unos y ceros tenemos más valores”, ha añadido.

Más almacenamiento y nanochips

En cualquier caso Coronado ha destacado que, en principio, las investigaciones básicas no buscan su aplicación directa, sino el concepto del “cómo” realizarlas, algo en lo que también coincidió otro de los ponentes, Andreas Berger, director del Centro de Investigación Científica CIC nanoGUNE de San Sebastián.

“A veces las investigaciones son maravillosas, pero al final pueden no tener un sentido práctico, debido a factores como el coste o que no se pueda controlar adecuadamente algún aspecto”, ha indicado Berger, que también ha mencionado el estudio que realiza su grupo sobre un mecanismo para aumentar la capacidad de almacenamiento de los sistemas. “Puede que resulte practico para su uso, pero no está claro si va a dar un producto al mercado”.

En el encuentro también ha participado el ingeniero, matemático y médico Mauro Ferrari, director del Departamento de Nanotecnología e Ingeniería Biomédica de la Universidad de Texas (EE UU), quien ha explicado sus trabajos sobre la validación clínica de los fármacos. Su equipo trata de producir chips destinados a muestras de sangre con contenidos moleculares que permitan identificar con rapidez la eficacia de los medicamentos contra el cáncer.

Normalmente tras la administración de un fármaco hay que esperar varios meses para comprobar su eficacia, y durante ese periodo la persona que lo ha ingerido está expuesta a la toxicidad de la sustancia. Los nanochips que desarrollan estos investigadores se centran en lograr reducir al máximo el periodo necesario para conocer la eficacia del medicamento.

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Fecha Original: 28 de enero de 2010
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Construyen las primeras lámparas «vampiro» que funcionan con sangre humana

¿Qué sucedería si cada vez que se tuviera que encender la luz hubiera que sangrar? ¿Será ésta una forma de concienciar a las personas en el ahorro de energía? Estas son las preguntas que formula el inventor de esta nueva lámpara 'vampiro', el diseñador inglés Mike Thomspon, encargado de construir los primeros reflectores que funcionan con sangre humana.

Este invento, recogido en la revista New Scientist, contiene luminol, un producto químico empleado por los forenses para comprobar si hay rastros de sangre en la escena del crimen. Este componente reacciona con el hierro presente en los glóbulos rojos sanguíneos y crea un resplandor azul brillante tan luminoso que es capaz de iluminar espacios abiertos.

Así, para encender la lámpara, primero es necesario mezclar este 'polvo activador'. Después, hay que romper el cristal de la lámpara, cortarse a uno mismo, y derramar sangre en la parte superior del aparato.

El inventor tuvo la idea mientras estudiaba en la Design Academy Eindhoven holandesa. Se encontraba estudiando energía química para un proyecto y se encontró con el luminol. "Si la energía nos cuesta dinero, si las lámparas tuvieran que encenderse así, nos pensaríamos dos veces si encender la luz o no y nos acordaríamos de apagarla", señaló el experto.

Concretamente, el principal objetivo de esta luminaria consiste en concienciar a la sociedad acerca de dónde procede la energía, así como reflexionar acerca del uso personal de la energía y cómo apreciarla. "Tienes que decidir realmente cuándo quieres utilizar la lámpara porque sólo va a funcionar una vez", añadió. Esta lámpara 'vampiro' fue construida en 2007, aunque no ha sido presentada hasta este año.

Descubren la "electricidad magnética"

Científicos descubrieron el equivalente magnético de la electricidad; "cargas" magnéticas únicas que se comportan e interactúan como las cargas eléctricas.

La "magnetricidad" sólo existe dentro de un material cristalino especial llamado hielo de espín.

La investigación, llevada a cabo en el Centro de Nanotecnología de Londres, es la primera que hace uso de los monopolos magnéticos que sólo existen en un material cristalino llamado hielo de espín.

Según los científicos -que publican su estudio en la revista Nature- lograron demostrar que los monopolos se juntan para formar una "corriente magnética" similar a la electricidad.

El fenómeno, bautizado como "magnetricidad", podría ser usado en dispositivos de almacenamiento magnético o en computación, dicen los autores.

Monopolos

Los monopolos magnéticos (que son partículas hipotéticas que tendrían un solo polo magnético) fueron planteadas por primera vez hace más de un siglo como un análogo perfecto de las cargas eléctricas.

Aunque hay protones y electrones con cargas eléctricas netas positivas y negativas, no hay partículas que transporten cargas magnéticas, porque cada imán tiene un polo "norte" y un polo "sur".

En septiembre pasado, dos grupos de investigación independientes informaron de la existencia de monopolos, "partículas" que transportaban una carga magnética general. Pero sólo existían en los cristales de hielo de espín.

Estos cristales están formados de pirámides de átomos cargados, o iones, arreglados de tal forma que cuando son enfriados a temperaturas extremadamente bajas, los materiales muestran "bultos" pequeñísimos y discretos de carga magnética.

Las líneas de fuerza de un campo magnético puede verse en el arreglo de las limaduras de metal junto al imán.

Ahora, uno de estos equipos -el del Centro de Nanotecnología de Londres- ha logrado demostrar que estas "cuasipartículas" de carga magnética pueden moverse juntas formando una corriente magnética como la corriente eléctirca que se forma al mover electrones.

Lo lograron usando partículas subatómicas llamadas muones, creadas en el Centro ISIS del Consejo de Ciencia y Tecnología cerca de Oxford, Inglaterra.

Los muones se descomponen millonésimas de segundo después de ser producidos en otras partículas subatómicas.

Pero la dirección en que vuelan las partículas resultantes es un indicador del campo magnético en una pequeña región alrededor de los muones.

Como electrones

El equipo, dirigido por Stephen Bramwell, implantó estos muones en hielo de espín para demostrar la forma como los monopolos magnéticos se mueven.

Demostraron que cuando el hielo de espín es colocado en un campo magnético, los monopolos se acumulan en un lado, justo como se acumularían los electrones cuando se les coloca en un campo eléctrico.

Tal como explicó a la BBC el profesor Bramwell, es poco probable que ese avance pueda desarrollarse como un medio de ofrecer energía, principalmente porque las partículas viajan sólo dentro de los hielos de espón.

"No vamos a ver una bombilla de luz magnética o nada como eso" expresa el científico.

Pero su se logra crear diferentes materiales de hielo de espín para modificar las formas como los monopolos se mueven a través de ellos, los materiales podrían en el futuro ser utilizados en dispositivos de almacenamiento con "memoria magnética", señala el investigador.

O también, agrega, podrían usarse en la espinotrónica -o magnetoeléctonica- un campo que podría mejorar en el futuro la capacidad de la computación.