martes, 21 de mayo de 2013

Grafeno y nanomáquinas. Resonador.

Una hoja transparente de grafeno se estira sobre la superficie de una oblea de silicio. El grafeno puede oscilar sobre los agujeros del silicio, actuando como un dispositivo nanomecánico llamado resonador.

Sobre resonadores: Normalmente los resonadores o ‘nanomuelles’ son como trampolines que permiten un grado de libertad vibracional, esto es, permiten la vibración en un sentido, como los trampolines. Si lanzamos un haz de partículas (normalmente ionizadas) contra un resonador, la frecuencia a la que este vibra variará proporcionalmente a la masa de la partícula, lo que nos permitirá conocer la masa de la molécula con mucha precisión. Siempre y cuando la masa del resonador no empiece a ser del orden de magnitud del de la molécula. Para saber más ve a enlace resonador

Nanohilo de Silicio resonador
nano

Muchos de los dispositivos de electrónica de consumo de actuales se basan en máquinas microscópicas. Estos pequeños dispositivos se encuentran en los sensores de movimiento de los teléfonos de tipo smartphone, en los cabezales de las impresoras de inyección de tinta, y en los interruptores que activan algunos píxeles de las pantalla, por nombrar sólo unos pocos componentes.
La reducción del tamaño de estas máquinas electromecánicas a escala nano permitirá la creación de nuevos dispositivos, como sensores químicos extremadamente sensibles, acelerómetros muy precisos, e interruptores de circuitos integrados super rápidos. En un paso importante hacia este objetivo, un equipo de investigadores de la Universidad Cornell ha creado grandes matrices de nanoresonadores usando grafeno.
Una forma del carbono de sólo un átomo de ancho llamada grafeno es uno de los materiales más prometedores para la fabricación de sistemas nanoelectromecánicos (NEMS, por sus siglas en inglés). El grafeno es el material más resistente conocido, y el mejor conductor de la electricidad. El ancho de sólo un átomo del grafeno significa que también es muy ligero y que se puede mover muy rápido.
El trabajo se puede ver la revista Nano Letters.
 

Grafeno y antenas inalámbricas de comunicación.

Teras de información a través del móvil en solo unos segundos y de forma inalámbrica. Ese es el reto.
 Investigadores de la Universidad Georgia Tech (EE.UU.) estudian el uso de una antena inalámbrica hecha con láminas del grosor de un átomo de carbono, o grafeno, que podrían permitir velocidades de transferencia de terabits por segundo en distancias cortas.
Lo afirma Ian Akyildiz, director del laboratorio de redes de banda ancha inalámbrica en Georgia Tech.
Un terabit por segundo se podría conseguir a una distancia de aproximadamente un metro usando una antena de grafeno,
Como se sabe, el grafeno consiste en una lámina de carbono de solo un átomo de espesor con una estructura de panal de abeja que tiene muchas propiedades electrónicas deseables. Los electrones se mueven a través del grafeno sin apenas resistencia, de 50 a 500 veces más rápido de lo que lo hacen en el silicio.
Se podría dar al grafeno la forma de estrechas bandas de entre 10 y 100 nanómetros de anchura y un micrómetro de largo, lo que la permitiría transmitir y recibir en la frecuencia de terahercios, que corresponde aproximadamente a esas escalas de tamaño. Las ondas electromagnéticas en la frecuencia de terahercios interactuarían así con las ondas plasmónicas -oscilaciones de los electrones en la superficie de la tira de grafeno- para enviar y recibir información.
Parece ser que un artículo detallando el diseño y los cálculos correspondientes aparecerá en la revista Journal of Selected Areas in Communication del IEEE este año.

Para leer más puede ir a Grafeno y antenas en el mit

lunes, 20 de mayo de 2013

Grafeno y la gran apuesta.


Es un derivado del grafito. Sólo tiene dos dimensiones, ya que está formado por una capa de un átomo de grosor, pero que resulta 200 veces más resistente que el acero siendo además el material más elástico que se conoce. Es un excelente conductor del calor y la electricidad, un 230% más rápido que el silicio y además impermeable.
Muchos lo comparan con la revolución que supuso el plástico en su momento.
El gran descubrimiento, obra de los físicos rusos Andre Geim y Konstantin Novoselov, fue galardonado con el Premio Nobel en el año 2010. "El grafeno tiene el potencial de revolucionar muchos aspectos de nuestra vida al mismo tiempo", explicaba uno de sus padres del nuevo material, Novoselov.
La última gran apuesta por el grafeno la ha realizado la Unión Europea, concediendo una beca de mil millones de euros y por un periodo de diez años al Proyecto Insignia sobre el grafeno (Graphene Flagship), en uno de los mayores proyectos de I+D jamás aprobados.

Para saber más puede ir a Grafeno plastico del futuro

miércoles, 13 de marzo de 2013

Residuos radiactivos y el oxido de grafeno.

La Universidad Estatal Lomonosov de Moscú, Rusia, y la Universidad Rice en Houston, Texas, Estados Unidos, han llegado a la conclusión de qu el óxido de grafeno resulta muy superior a otros materiales más cotidianos que se usan para retirar sustancias radiactivas del agua.

Stepan Kalmykov en Rusia y James Tour en Estados Unidos junto con sus equipos determinaron que los "copos" microscópicos de óxido de grafeno, del espesor de un átomo, se enlazan rápidamente con los radionucleidos que resultan tanto de la actividad antropogénica como de la radiación natural, condensándolos en estado sólido. Estos copos son solubles en los líquidos y se pueden fabricar con facilidad en grandes cantidades.
El tubo de la izquierda contiene partículas microscópicas de óxido de grafeno en una solución. En el de la derecha, el óxido del grafeno es agregado a los desechos nucleares simulados que rápidamente se concentran de un modo que permite su fácil extracción. (Foto: Anna Yu. Romanchuk / Universidad Estatal Lomonosov de Moscú)
El descubrimiento podría ser de gran ayuda para limpiar sitios contaminados como la central nuclear de Fukushima Daiichi, que resultó gravemente dañada por el terremoto y el tsunami del 2011.

Kalmykov y sus colaboradores probaron el óxido de grafeno sintetizado por el grupo de la Universidad Rice con desechos nucleares simulados, que contenían uranio, plutonio y substancias como el sodio y el calcio que pueden afectar negativamente a su adsorción. Aún así, el óxido de grafeno demostró ser mucho mejor que las arcillas de bentonita y el carbón activado granular usados normalmente para la limpieza nuclear.

El óxido de grafeno introducido en las muestras tóxicas simuladas se coaguló en cuestión de minutos, agrupando rápidamente las peores sustancias tóxicas. El proceso funcionó bien en una amplia gama de valores del pH.
En el trabajo de investigación y desarrollo también han participado Anna Yu. Romanchuk, Alexander Slesarev y Dmitry Kosynkin.
 
Para saber más ver Grafeno y residuos nucleares

Varstiff. Material rígido o flexible según las condiciones de presión.

El Centro de Investigación Aplicada Tecnalia Research & Innovation, a través de su iniciativa FIK, ha diseñado Varstiff, un material textil inteligente que puede adoptar formas diferentes y que al aplicarle vacío se vuelve rígido hasta alcanzar durezas equivalentes a las de un plástico convencional. El material regresa al estado flexible cuando se elimina el vacío.
El primer producto en el que se materizalizará Varstiff será un inmovilizador de emergencia para víctimas de accidentes. Gracias al impulso y colaboración de Janus Developments, este producto ha sido elegido por la Fundación Botín como uno de los tres proyectos ganadores de la primera edición de su programa “Mind the Gap”.
El nuevo material diseñado por Tecnalia se adapta a cualquier parte del cuerpo y en cualquier situación, pudiendo ser colocado en su estado blando y maleable para que después, aplicándole vacío, se vuelva rígido como una escayola. Esto permite, en caso de accidente, la inmovilización inmediata de zonas del cuerpo de difícil acceso sin mover el cuerpo, como el cuello, la espalda o el tórax.

De http://www.tecnalia.com/es/salud/noticias/varstiff-un-nuevo-inmovilizador-de-emergencia-para-victimas-de-accidente.htm

Para saber más puede ir a Varstiff 1  Tecnalia   Tecnalia Varstiff

Plásticos con nanotubos de carbono. Su reciclado.

El proyecto europeo RECYTUBE, que tras 30 meses de desarrollo ha dado como resultado una innovadora tecnología que permite reciclar y reutilizar plástico con estructuras de nanotubos de carbono. En el proyecto han participado la empresa valenciana Faperin, la belga Nanocyl y la holandesa Colorex.

En la primera etapa del proyecto se han identificado diversos métodos rápidos que podrían usarse en la planta de producción para cuantificar los nanotubos de carbono y predecir las propiedades finales del La segunda etapa el proyecto se ha centrado en el desarrollo de piezas para la industria de la electricidad y la electrónica, empleando nanocomposites reciclados que contengan nanotubos de carbono. 

De http://www.teknologeek.com/2010/02/09/bayer-abre-fabrica-de-nanotubos-mas-grande-del-mundo/

El apantallamiento del esfuerzo en los biomateriales.

Las aleaciones de titanio son las más desarrolladas para su empleo como biomaterial. Se usa titanio poroso y  aleaciones exentas de vanadio para conseguir una mayor biocompatibilidad.
Sin embargo, la buena resistencia y rigidez de los metales se enfrenta al efecto conocido como “apantallamiento del esfuerzo” que se ocasiona porque el metal tiene un módulo de elasticidad considerablemente más alto que el hueso con lo que el implante de metal soporta una parte desproporcionada de la carga frente la lo que aguanta el hueso. Así, el material óseo responde a la tensión remodelándose según el nivel de esfuerzo al que está sometido. El apantallamiento de esfuerzos hace que el hueso se remodele a un nivel de carga más bajo y su calidad se deteriora.
En la práctica esto se traduce en la necesidad de reemplazar el implante en un plazo de 10-15 años debido a que el metal, literalmente, se "descuelga" con el tiempo.