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Patente de una cúpula tabicada (1910)
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Para conocer más puede ir a Bobeda tabicada
miércoles, 14 de noviembre de 2012
Bóvedas o cúpulas tabicadas. Guastavino. España en Estados Unidos.
¨Rafael Guastavino llevó las bóvedas o cúpulas tabicadas, una técnica popular en Cataluña, hasta Estados Unidos donde eran desconocidas hasta entonces.
Se trata de una técnica centenaria para la construcción bóvedas mediante la colocación sucesiva de varias capas de ladrillos, unas encima de las otras. Los ladrillos de las diferentes capas se colocan por la cara de mayor superficie orientada hacia el espacio a cubrir y cuando se concluye una capa, mediante mortero se coloca la siguiente con un cierto esviaje respecto de la anterior, de manera que sus juntas no coincidan y así la estructura tenga una mayor resistencia. Una sola capa no aguantaría el peso, pero es la unión de varias de ellas, 2 o 3 en función de la envergadura de la bóveda o cúpula, lo que confiere a la estructura la resistencia necesaria, aun manteniendo su ligereza.
Para conocer más puede ir a Bobeda tabicada
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lunes, 12 de noviembre de 2012
Material de piel humana flexible y autorreparable
El material que emplea 30 minutos en recuperarse de un corte. ¿Posibles usos? ?????
Ingenieros y químicos de la Universidad de Stanford ha logrado crear el primer material sintético que es sensible al tacto al mismo tiempo que es capaz de repararse a sí mismo rápida y repetidas veces a temperatura ambiente. El avance, descrito en la revista Nature Nanotechnology, podría llevar al desarrollo de prótesis más inteligentes y aparatos electrónicos más flexibles y resistentes que se autoreparen.
El material puede
sentir la presión y repararse a sí mismo cuando se daña o se corta.
"En la última década, ha habido grandes avances en piel artificial,
pero incluso los materiales que eran más eficaces en repararse a sí
mismos tenían grandes inconvenientes", explica Zhenan Bao, ingeniero
químico y uno de los autores de la investigación. Algunos de esos
materiales tenían que estar expuestos a altas temperaturas para
repararse, lo que los hace impracticables para su uso en el día a día.
Otros podían repararse a temperatura ambiente, pero eso suponía cambiar
su mecánica y estructura química, así que solo podían hacerlo una vez.
Además, ninguno era un buen conductor de electricidad, una propiedad muy
importante para que pueda interactuar con el mundo digital.
Los
investigadores comenzaron con un plástico consistente en una larga
cadena de moléculas unidas por hidrógeno. "Estas uniones dinámicas
permiten al material autorepararse", explican los investigadores. Las
moléculas se rompen fácilmente, pero entonces, cuando reconectan, las
uniones se reorganizan y restauran la estructura del material después de
que este se dañe. El resultado es un material flexible.
A este polímero flexible, los investigadores añadieron pequeñas partículas de níquel, el cual incrementa su fuerza mecánica y facilita que sea un conductor eléctrico. El resultado es un polímero de características poco comunes. "La mayoría de los plásticos son buenos aislantes, pero este es un excelente conductor", dice Bao.
Los
investigadores tomaron una banda de material y lo cortaron por la mitad
con un bisturí. Después de presionar las piezas juntas durante unos
segundos, se dieron cuenta de que el material volvía a tener el 75% de
su fuerza y conductividad eléctrica originales. El material se reparó casi en un 100% en treinta minutos.
"Incluso la piel humana tarda días en repararse, así que esto es
bastante bueno", dice el equipo. Además, la misma muestra podía ser
cortada repetidamente en el mismo lugar. Después de 50 cortes y sus consiguientes reparaciones, la muestra se comportaba como el original.
La sensibilidad al tacto.
El
equipo también estudió la manera de utilizar el material como un
sensor. Para los electrones que forman una corriente eléctrica, tratar
de pasar a través de este material es como tratar de cruzar un arroyo
saltando de piedra en piedra. Las piedras en esta analogía son las
partículas de níquel, y la distancia que los separa determina la
cantidad de energía que un electrón tendrá que liberar para moverse de
una piedra a otra.
Los investigadores dicen que el material es lo suficientemente sensible para detectar la presión de un apretón de manos. Podría, por lo tanto, ser ideal para ser utilizado en prótesis.
El material es sensible no solo a la presión sino también a la flexión,
por lo que una extremidad protésica podría algún día ser capaz de
registrar el grado de curvatura de una articulación.
Hay otras posibilidades comerciales. Los aparatos eléctricos y los cables recubiertos de este material podría repararse a sí mismos y obtener electricidad que fluya de nuevo sin un mantenimiento costoso ni complicado, sobre todo en la dificultad de alcanzar lugares como el interior de las paredes de un edificio o en vehículos.
El siguiente paso para el equipo es convertir el material en elástico y transparente, de modo que pueda ser que sea apto para el embalaje y la superposición de los dispositivos electrónicos o pantallas de visualización.
DIGIMAT y el modelado de materiales a nivel micro y macroestructural
DIGIMAT es un soltware de xstream que permite modelizar materiales a nivel micro y macroscópico para poder someterlo posteriormente a esfuerzo diversos. Recientemente ha sido adquirido por MSC SOFTWARE
Para saber más digimat materiales
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| http://www.e-xstream.com/en/composites-materials/hard-metals.html |
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| http://www.e-xstream.com/en/composites-materials/hard-metals.html |
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| Izquierda: preprocesado con inclusiones. Derecha: distribución de tensiones tras el procesado. En rojo aparece la zona de concentración de tensiones debido a la alineación de partículas debido al esfuerzo de tracción. |
El oxinitruro de aluminio como blindaje transparente.
Cuando pensamos en proteger un posible objetivo y necesitamos hacer visible ciertos elementos, nos planteamos la necesidad de blindar la instalación, equipo o sistema con materiales transparentes. Los cerámicos policristalinos transparentes pueden solucionar este problema.
Podemos usar granate de itrio y alumino YAG (Y3Al5O12 ) con diferentes dopages: Tb. También podemos emplear el oxinitruro de aluminio ALON ( Al23027N5 aproximadamente). Sus propiedades de pueden ver en la tabla siguiente extraída de uno de los enlaces donde se puede saber más de este material.
Para saber más ALON ALON 2 Estructura y propiedades del ALON YAG
Podemos usar granate de itrio y alumino YAG (Y3Al5O12 ) con diferentes dopages: Tb. También podemos emplear el oxinitruro de aluminio ALON ( Al23027N5 aproximadamente). Sus propiedades de pueden ver en la tabla siguiente extraída de uno de los enlaces donde se puede saber más de este material.
lunes, 5 de noviembre de 2012
Matriz de alúmina y refuerzo de nanos de carbono.
Se trata de una imagen de microscopía electrónica de barrido de alta resolución de un compuesto de matriz cerámica de alúmina (Al2O3) (material refractario y con aplicaciones médicas en prótesis de cadera y dentales, entre otras) reforzada con nanotubos de carbono. Este compuesto ha sido sinterizado en un horno de descarga de plasma (SPS spark plasma sintering), una técnica de sinterización ultra-rápida que da lugar a microestructuras novedosas fuera del equilibrio. La presión que se aplica durante la sinterización provoca la formación de las texturas que se muestran en las fotos, debidas al ordenamiento de los granos cerámicos creando llamativos patrones (en este caso parece el esqueleto de una mano). Además, en este caso, la adición de un pequeño porcentaje en volumen de nanotubos (1%) refina extraordinariamente la microestructura de la matriz de alúmina, consiguiendo granos de tamaño inferior a los 100 nanómetros. Debemos reseñar la dificultad de obtener fotos de buena calidad en un microscopio electrónico de alta resolución con materiales cerámicos, ya que al no ser conductores, se cargan de electricidad y la imagen se desplaza continuamente.
Equipo fotográfico: Microscopio electrónico de barrido de alta resolución JEOL 6460LV, electrones secundarios.
De fotociencia
Atomización del titanio metálico.
Aglomerado de partículas de titanio metálico con un diametro total de 80 µm. El aglomerado ha sido obtenido por atomizacion de suspensiones en agua de polvo de titanio con un tamaño medio de 10 µm y contenidos en sólidos del 50%. Las partículas que forman el aglomerado presentan una amplia distribucion de tamaños de partícula distribuidos por el interior de la partícula en tanto en el exterior como en el interior de la partícula. Esta distribucion permite alcanzar alta densidad de los polvos así como su procesamiento por técnicas pulvimetalúrgicas. El amplio número de contactos partícula-partícula tambien permite disminuir la temperatura de sinterización.
El empleo de agua como seno fluido del proceso de mezclado permite la incorporación de otros polvos compatibles con el agua tales como óxidos cerámicos biocompatibles, otros metales aleantes o sistemas cementantes minimizando el impacto medioambiental del proceso.
El empleo de agua como seno fluido del proceso de mezclado permite la incorporación de otros polvos compatibles con el agua tales como óxidos cerámicos biocompatibles, otros metales aleantes o sistemas cementantes minimizando el impacto medioambiental del proceso.
Equipo fotográfico: Microscopio electrónico de barrido de emisión de campo
De fotociencia
Óxido de zinc dopado con aluminio.
El autoensamblaje de materiales semiconductores a escala nano- y micrométrica nos deleita, en muchos casos, con sorprendentes construcciones que parecen ser hechas por el hombre respetando las más rigurosas leyes arquitectónicas. En esta micrografía el acoplamiento de hilos, de unas pocas micras de espesor, de óxido de zinc dopado con aluminio, nos ofrece un enrejado tridimensional de una elevada relación superficie/volumen, que conjuga la belleza y el orden estructural del micromundo. Tras esa compleja morfología, se encuentran las leyes cinéticas que gobiernan la formación y el acoplamiento de elementos nanométricos que dan lugar a estructuras mayores y más complejas, las que adecuadamente funcionalizadas podrían convertirse en eficaces microsensores de gas. Conocer primero esas leyes, y dominarlas después, constituye la base del llamado enfoque de abajo arriba de la nanotecnología, que nos permitirá conformar a la carta la célebre frase de Richard Feynman: “there is plenty of room at the bottom”.
Equipo fotográfico: microscopio eléctrónico de barrido FEI Inspect
De fotociencia
Fractura de nanotubos de carbono en una matriz cerámica de nitruro de silicio
La fotografía corresponde a una imagen obtenida mediante microscopía electrónica de barrido de la superficie de fractura de un material compuesto por nanotubos de carbono de multipared y una matriz cerámica de nitruro de silicio. La imagen ha sido tomada a 40.000 aumentos y 20,0 kV. Los nanotubos son fibras de carbono con una longitud variable de una a varias micras y un diámetro medio de varias decenas de nanómetros. Presentan excelentes propiedades eléctricas, térmicas y mecánicas, por lo que su inclusión en una matriz cerámica permitiría mejorar sus propiedades o incluso dotarle de otras nuevas para su utilización en aplicaciones tecnológicas emergentes en campos de la energía, automoción, comunicaciones o medicina. Los nanotubos de carbono tienden a unirse debido a las fuerzas de atracción de tipo van der Waals y, en el caso concreto de la foto que se presenta, una serie de ellos se han unido formando una imagen parecida a la de un caballito de mar que resalta sobre el fondo compuesto por los granos de la matriz cerámica.
Equipo fotográfico: Microscopio electrónico de emisión de campo (S-4700, Hitachi) a 40.000 aumentos y 20 kV
De fotociencia
Sección transversal de una fibra de carbono.
Diferentes escalas, mundos paralelos. Las macro y microestructuras poseen dimensiones muy diferentes y comportamientos semejantes. En la imagen apreciamos la sección transversal de una fibra de carbono, compuesta por centenares de microfilamentos. Estos conservan su forma después de haber sido sometidos a un ciclo térmico programado de calefacción/enfriamiento en un equipo de análisis termogravimétrico (TGA). Debido a sus propiedades extraordinarias, como la resistencia al fuego y a la corrosión, se emplean para reforzar y dar estabilidad térmica y mecánica a materiales compuestos y polímeros termoestables. Son ampliamente utilizadas en la industria aeronáutica y automovilística, entre otras. La disposición de estos microfilamentos recuerda las columnas basálticas de “Los Órganos” en La Gomera, Islas Canarias. La lava fundida es sometida a lentos ciclos térmicos de enfriamiento. Esto provoca su contracción, generando un fraccionamiento en columnas de formas hexagonales o prismáticas. Inmutables al paso del tiempo, resisten los cambios de temperatura y condiciones ambientales, al igual que sus equivalentes microscópicos, las fibras de carbono
De fotociencia
scaffolds para Ingeniería de tejido óseo y la electrodeposición.
La gran demanda de scaffolds para Ingeniería de tejido óseo ha promovido el creciente interés por la mineralización biomimética de hidrogeles como matrices para promover el crecimiento celular. Recientemente, la electrodeposición se ha propuesto como una alternativa de interés para los procesos de mineralización. De forma semejante a la electrolisis convencional, se puede emplear este método para la deposición de capas de fosfato de calcio sobre sustratos. En la imagen se presenta un estudio de mineralización de estructuras 3D porosas compuestas por nanotubos de carbono (CNTs) para aprovechar su capacidad como electrodos y biomateriales. Los soportes mineralizados resultantes pretenden mimetizar tanto la estructura como la composición del tejido óseo, facilitando el proceso de recuperación de dicho tejido al proporcionar la materia prima (Ca y P) para la reconstrucción ósea. Esta mineralización se consigue mediante electrodeposición con el fin de obtener un recubrimiento homogéneo de cristales de fosfato de calcio sobre la estructura interna de los soportes 3D, compuestos por CNTs y quitosano.
De fotociencia
Conferencia de Solvay en 1927
Los Congresos o Conferencias Solvay son conferencias científicas que se celebradan desde 1911.
Después del éxito inicial de la primera conferencia, las Conferencias Solvay han sido dedicadas a problemas abiertos tanto en la física como en la química. Estos congresos se reunen cada tres años.
La foto del Quinto Congreso.
Fue la conferencia más famosa por las "cabezas" que se juntaron. Se celebró en octubre de 1927 en Bruselas. El tema principal fue "Electrones y Fotones" y se discutió sobre la recientemente formulada teoría cuántica.
La anécdota más famosa que ha quedado de esta conferencia fue la protagonizada por Albert Einstein y Niels Bohr cuando discutían acerca del "Principio de Incertidumbre" de Heisenberg. Einstein comentó "Usted cree en un Dios que juega a los dados", a lo que Bohr le contestó "Einstein, deje de decirle a Dios lo que debe hacer con sus dados".
Diecisiete de los veintinueve asistentes eran o llegaron a ser ganadores de Premio Nobel, incluyendo a Marie Curie, que había ganado los premios Nobel en dos disciplinas científicas diferentes (Premios Nobel de Física y de Quimica).
y...
¿quién es quién?
Participantes:
Recordar, a propósito de ésta foto y de Einstein que tras llegar a a Princeton, alguien le preguntó si necesitaba algo en su nuevo despacho. Einstein respondió que sólo necesitaba un cuaderno y lápices. Antes de terminar la conversación, añadió: "Ah, sí, y una gran papelera a la que pueda arrojar todos mis errores".
Yo tengo una bien grande.
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