Alerta 57. Fabricar nanoestructuras mediante Impresión de chorro de Tinta y Autoensamblaje

Esta imagen obtenida mediante un microscopio de fuerza atómica muestra el autoensamblaje de una línea impresa de copolímero de bloque sobre una plantilla preparada mediante fotolitografía. (Foto: Serdar Onses / Universidad de Illinois en Urbana-Champaign) Un equipo de ingenieros de diversas instituciones ha desarrollado una nueva técnica de fabricación de nanoestructuras que será de utilidad para el sector industrial de los dispositivos de almacenamiento magnético de datos y el de los semiconductores en general.  El nuevo método combina tecnología avanzada de impresión por chorro de tinta, con un enfoque de diseño que pasa por el auto ensamblaje de copolímeros de bloque. Estos representan un tipo de material que puede formar espontáneamente estructuras ultrafinas.  El equipo de nueve especialistas de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, la Universidad de Chicago y la Universidad Hanyang en Seúl.  El desafío a superar es que muchos de estos materiales son incompatibles con los tipos de técnicas litográficas que se usan tradicionalmente en la industria de los circuitos integrados.  La combinación de la impresión por chorro de tinta con el auto ensamblaje de copolímeros de bloque ha permitido a Rogers y sus colaboradores obtener la muy alta resolución que se busca, al tiempo que se evitan los problemas asociados a las técnicas convencionales.  Fuente: Amazings, Diciembre 25 2013 Recuperada en Febrero 12 de 2014 http://noticiasdelaciencia.com/not/9126/fabricar_nanoestructuras_mediante_impresion_de_chorro_de_tinta_y_autoensamblaje/

Alerta Tecnológica 56. Diseñan envases comestibles a partir de un Biopolimero

Recubrir frutas, encapsular aderezos o fabricar láminas podrían ser los nuevos usos como empaque comestible del BiLac, biopolímero desarrollado en el Instituto de Biotecnología (IBUN) de la U.N. de Colombia. Un equipo multidisciplinar conformado por estudiantes de pregrado y posgrado de Diseño Industrial, Dietética y Psicología ha venido trabajando durante el último año.

Foto: Universidad Nacional

“Dadas las características y las posibilidades del biopolímero, este encapsulado se dispondría sobre los alimentos como un aderezo. Por ejemplo, el cliente llega a la barra de ensaladas y compra un kit de aderezos. Según las condiciones de humedad y temperatura el biopolímero se degrada y empieza a esparcirse sobre el alimento”, explica Germán Silva, director del proyecto 

La búsqueda de nuevos usos del BiLac, un biopolímero derivado de sacarosa con propiedades de biodegradación y biocompatibilidad –físicamente parecido al almidón de yuca– obtenido en 1999 en el IBUN, ha permitido también trabajarlo como ingrediente en alimentos debido a su funcionalidad como fibra soluble demostrada en ensayos biológicos y clínicos. 

La búsqueda de nuevos usos del BiLac, un biopolímero derivado de sacarosa con propiedades de biodegradación y biocompatibilidad –físicamente parecido al almidón de yuca– obtenido en 1999 en el IBUN, ha permitido también trabajarlo como ingrediente en alimentos debido a su funcionalidad como fibra soluble demostrada en ensayos biológicos y clínicos.

BiLac también ha sido probado como recubrimiento comestible en frutas, donde se pudo observar notables propiedades de barrera, con cualidades para resistir fenómenos de permeabilidad y absorción que pueden ocasionar el intercambio de gases, vapores y radiaciones en sistemas de empaque o en el propio entorno. 

Dentro de las etapas de estudio, los investigadores identificaron dinámicas de consumo en algunos lugares como supermercados, plazas y restaurantes y cualidades de productos y empaques innovadores. 

Fuente: Amazings, Enero 23 2014
Recuperada en Febrero 12 de 2014 http://noticiasdelaciencia.com/not/9372/disenan_envases_comestibles_a_partir_de_un_biopolimero/

Alerta Tecnológica 55. Manipular Luz y Sonidos mediante Materiales Flexibles

Ciertos materiales flexibles, estructurados en capas y con arrugas nanométricas, podrían brindar un nuevo modo de controlar la longitud y distribución de ondas, sean sonoras o luminosas. A la postre, esto podría encontrar aplicaciones que van desde métodos no destructivos de poner a prueba materiales, hasta cancelación de ruido, y también podría proporcionar nuevos y reveladores datos sobre estructuras biológicas blandas y posiblemente conducir a nuevas herramientas de diagnóstico.  Aunque ya se sabe que las propiedades de los materiales afectan a la propagación de la luz y del sonido, en la mayoría de los casos estas propiedades son fijas y difíciles de modificar una vez que el material ha sido creado. Sin embargo, en estos materiales estructurados en capas, cambiar las propiedades (por ejemplo, "ajustar" un material para que filtre colores específicos de la luz) puede ser tan simple como estirar un material flexible. En el par de imágenes de arriba, casi no son afectadas las ondas sonoras -bandas azules y amarillas- que atraviesan un material con superficie plana y estructurado en capas. En las imágenes de abajo, cuando el sonido atraviesa un material estructurado en capas y con arrugas especiales, ciertas frecuencias de sonido son bloqueadas y filtradas por el material. (Imagen: Felice Frankel) El equipo científico está conformado por Stephan Rudykh del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en la ciudad estadounidense de Cambridge, y Mary Boyce. Estos científicos han comprobado que dichos efectos en sus nuevos materiales son altamente ajustables, reversibles y controlables. Por ejemplo, se puede cambiar el color del material, e incluso sería factible hacer que fuera óptica o acústicamente invisible.  Es posible fabricar estos materiales mediante un proceso de deposición capa a capa, que puede ser controlado con alta precisión. El proceso permite controlar el grosor de cada capa hasta en una fracción de una longitud de onda de luz. El material luego es comprimido, creando en su interior una serie de arrugas precisas cuya distancia de separación puede causar la dispersión en las frecuencias seleccionadas de las ondas (sean sonoras o luminosas).  Diseñando esa microestructura de forma que se obtenga el conjunto deseado de efectos, y luego alterando esas propiedades al deformar el material, es posible controlar estos efectos mediante estímulos externos.  Aplicaciones:  · "Invisibilidad acústica", una forma avanzada de cancelación de ruido con la que se podrían bloquear completamente sonidos provenientes de cierto volumen del espacio.  · La propagación de los ultrasonidos a través de tejidos biológicos.  Fuente: Amazings, Febrero 04 2014  Recuperada Febrero 12 de 2014 http://noticiasdelaciencia.com/not/9479/manipular_luz_y_sonido_mediante_materiales_flexibles/

Alerta Tecnológica 54. Nueva Bateria de flujo para el almacenamiento de Electricidad solar y Eólica

Esta batería de flujo, libre de metal, se basa en la electroquímica de una clase de sustancias, las quinonas, que son similares a las moléculas que almacenan energía en plantas y animales, y que son abundantes y baratas. 

La falta de concordancia entre la disponibilidad de viento (que inherentemente suele ser intermitente) o de luz del Sol (que además de estar disponible solo de día también puede decrecer bastante en días nublados) y la demanda de electricidad ha sido tradicionalmente el mayor obstáculo para conseguir que la mayor parte del consumo eléctrico provenga de fuentes renovables.

Prototipo de bateria de flujo en el laboratorio de Aziz. 

Foto: Eliza Grinnell. SEAS communications

La nueva batería que aspira a solucionar ese obstáculo en la expansión de la energía solar y la eólica, ha sido diseñada, construida y probada en el laboratorio de Michael J. Aziz, profesor de Materiales y Tecnologías Energéticas en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS), adscrita a la Universidad de Harvard. 

Las baterías de flujo almacenan la energía en fluidos químicos contenidos en tanques externos en vez de hacerlo dentro de la propia caja de la batería. Cada uno de los dos componentes principales, que son el sistema de conversión electroquímico a través del cual se hace circular a los fluidos, y los tanques de almacenamiento de productos químicos, se puede diseñar con independencia del otro en cuanto a tamaño. 

Por lo tanto, la cantidad de energía que se puede almacenar está limitada sólo por el tamaño de los tanques. El diseño permite que grandes cantidades de energía sean almacenadas a un costo menor que con las baterías tradicionales.

Por el contrario, en las baterías de electrodo sólido, tal como las que se emplean comúnmente en automóviles y dispositivos electrónicos de bolsillo, tanto los componentes responsables de la conversión de energía, como los componentes responsables de la capacidad de almacenamiento de esta energía, se empaquetan juntos en una misma unidad y no pueden ser desacoplados, lo que presenta desventajas para algunas aplicaciones, como la de almacenar a bajo costo inmensas cantidades de electricidad solar o eólica. 

Fuente: Amazings, Febrero 10 2014
Recuperada Febrero 12 de 2014 http://noticiasdelaciencia.com/not/9533/nueva_bateria_de_flujo_capaz_de_revolucionar_el_almacenamiento_de_electricidad_solar_y_eolica/