LA NANOTECNOLOGIA Y LOS NUEVOS MATERIALES

Vamos a tratar el tema de la nanotecnologia aplicada a la realizacion de nuevos materiales.

Introducción:

La nanotecnología es la mayor revolución científica hasta el momento y una forma de ver el futuro para el desarrollo tecnológico del ser humano asta la actualidad, es tan pequeño que puede intervenir en las neuronas cerebrales (cientos de veces más pequeños que las células) se caracterizan por ser muy sensibles y precisos. Las principales aplicaciones actuales son:

-Energias alternativas.

-Administración de medicamentos para conbatir enfermedades como el cáncer.

-Tecnologías militares.

-Aplicaciones industriales muy diversas (textil, construcción...)

-Y sobretodo nuevos materiales que pueden mejorar nuestro día a día

Y aqui esponemos un articulo:

En la actualidad es de vital importancia la precisión en la que robots y maquinas posean a la hora de realizar un trabajo. Es por eso que un grupo de científicos-investigadores de la Facultad de Ciencia y Tecnología de Leioa en el País Vasco, están experimentando, diseñando y desarrollando nuevos materiales especiales.

Según expertos, el avance en este área es fundamental. Tan solo imaginemos la certeza que debe tener un brazo robótico para colocar cierto objeto en un determinado lugar, y así infinidades de operaciones medicas o industriales. Es por eso que se esta invirtiendo tiempo, esfuerzo y dinero en el desarrollo de materiales inteligentes con capacidades sorprendentes.
Los mismo son capaces de mejorar el diseño de alguna pieza. De hecho ya se han creado con estos materiales especiales una garra para un robot que puede cortar piezas a niveles de micras, como así también otro dispositivo capaz de posicionar un objeto a nada mas ni nada menos que 20 nanómetros de distancia.

Para resumir, estos materiales especiales se centran en dos ramas: la de aleaciones de memoria de forma (SMA) y las de aleaciones de memoria de forma magnética o ferromagnética (MSM o FSMA). Estos son materiales que conllevan en si mismo la característica particular de memorizar su forma. Poseen un tipo de memoria y interactúan a escalas nanométricas.

Diversas son las aplicaciones con las que uno se podrá hacer gracias a estos nuevos materiales especiales, pero donde se esta prestando una importante atención es en la colocación de los espejos en los telescopios, los cuales requiere de mucha precisión.
Como en todo desarrollo, aun quedan muchos experimentos por realizar, pero donde por el momento estos prototipos no son comercializables. Sus creadores estiman y tiene expectativas positivas y muy prometedoras con este nuevo avance.

¿Os imaginais que estos materiales fuesen aplicables a otras cosas, por ejemplo a las reparaciones de tejidos humanos? ¿Creis que es necesario este tipo de desarrollos? Esperamos vuestro comentarios

Realizado por: Adrián Llopis, Carlos Gallego y Ruben Sanz

La Fibra Óptica

Un poco de historia
En 1870, John Tindall demostró que la luz sigue la curvatura de un flujo de agua vertiéndose de un contenedor. Este principio tan simple, fue un motivo de estudio y desarrollo de aplicaciones basados en este fenómeno. John Logie Baird patentó un método de trasmitir luz a través de una barra de vidrio para ser utilizada en un rústico televisor en color, pero los materiales de la época hicieron este proyecto inviable.

En 1950, fue un año de cierto éxito en la transmisión de imágenes por medio de fibra óptica, y en particular en el mundo médico, ya que se empezó a utilizar en algunos instrumentos médicos. En 1966 Charles Kao y George Hockman propusieron la transmisión de información sobre fibra de vidrio, y sugirieron que una menor cantidad de cables era posible. Estas fueron las bases para mejorar las perdidas de señal óptica que hasta el momento eran significativas y no permitían un buen aprovechamiento de esta tecnología. Hoy en día, se ha minimizado enormemente estas perdidas si las comparamos con le proyecto inicial de Kao y Hockman.


Las ventajas de usar fibra óptica

Debido a sus mínimas pérdidas de señal y a sus óptimas propiedades de ancho de banda, la fibra óptica puede ser usada en distancias mas largas si la comparamos con el cable de cobre. Su peso y tamaño reducido las hace ideales en muchos entornos donde el cable de cobre sería impracticable. Usando multiplexores, una sola fibra puede reemplazar cientos de cables de cobre.
Una de los beneficios más importantes en la industria es su inmunidad a lo que llamamos EMI (Electro Magnetic Interference), o dicho de otro modo, las interferencias electro magnéticas, y también por el hecho de que no sea conductor de la electricidad. Al ser no conductor, puede ser usado en lugares donde se necesite un aislamiento de la electricidad. La fibra óptica no supone un riesgo para el entorno como puede ocurrir con otros materiales más contaminantes. Otro añadido es el aspecto de la seguridad, ya que es muy complicado poder filtrar las señales de datos para leer la información que contiene.

Tipos de Fibra Óptica: Fibras ópticas Mono-modo y Multi-modo

Hay muchos tipos de fibra óptica, aunque existen dos modelos fundamentales que determinan los entornos donde se pueden utilizar. Las fibras mono-modo y Multi-modo.

Con cables de cobre un tamaño grande significa menos resistencia, pero con la fibra óptica es todo lo contrario. Para explicar esto primero debemos entender como se propaga la luz por el interior de la fibra.

La luz viaja por un cable de fibra óptica mediante un proceso llamado TIR (Total Internal Reflection), y es posible al usar dos tipos de vidrio con diferentes propiedades de reflexión. El núcleo interno tiene unas características de reflexión altas, mientras que en la parte externa son mas bajas. Estos principios de reflexión son similares a cuando miras en un estanque. El agua en el estanque tiene un índice de refracción más alto que el aire, por lo que dependiendo del ángulo desde el que miramos en el agua, veremos el entorno mas ampliado o mas centrado.

En las fibras Multi-modo, como sugiere su nombre, existen múltiples modos de propagación de los rayos de luz. Estos rangos varían desde los modos de bajo orden, que toman el camino más directo por el medio del núcleo, hasta los modos de alto orden, que toman la ruta mas larga rebotando continuamente por las paredes de la fibra.

Esto produce el efecto de esparcimiento de señal porque los rayos de uno de los pulsos de luz, llegan a su destino a tiempos diferentes. Esto se llama dispersión ínter modular (Intermodal Dispersion). Para suavizar el problema, se crearon fibras con diferentes curvaturas y pulidos en su parte final, permitiendo que todos los rayos de luz llegaran a la vez y mejorando la señal.

La fibra Mono-modo utiliza un sistema más simple. Solo permite un modo de propagación. Un único haz de luz directo y más intenso, y por lo tanto de más ancho de banda con mayores distancias.

¿Donde utilizar estas fibras ópticas?

Como ya habrás supuesto, las fibras Multi-modo son de menor alcance y son utilizadas en redes de datos de edificios, para ordenadores, temas de seguridad, etc. No es conveniente que tengan una distancia mayor de 1 Km. ya que puede empezar a dar problemas.

La fibra Mono-modo es de largo alcance pudiendo recorrer varios kilómetros sin necesidad de repetidores. Normalmente son usadas para unir diferentes localizaciones separadas entre si y van por galerías de cable por debajo del suelo.

¿Que os parece, puede ser la fibra optica una de los mas grandes nuevos materiales?
Dejadnos vuestros comentarios

Realizado por: Carlos Gallego, Rubén Sanz y Adrián Llopis.

Nanotubos de Carbono

La nanotecnología es la ciencia que esta destinada a cambiarnos la vida. Mediante nanomaquinas podremos llevar a cabo tareas que hoy ni siquiera alcanzamos a imaginar. Se dice que esta tecnología cambiara el mundo como en su momento lo hicieron los materiales plásticos. Una de las nano-estructuras que ya se están utilizando son los nanotubos.

Los que confiere a estos tubos su notable estabilidad es la manera en que se disponen los átomos de carbono dentro de la macromolécula. De hecho, esta misma característica es la que diferencia al diamante del grafito común.el grafito esta compuesto por moléculas individuales de carbono unidas sin ningún tipo de organización en particular. Esta amorfosidad le confiere una muy débil resistencia (la mina de un lápiz esta hecha de grafito). En cambio, en un diamante, cuyos componentes son los mismos átomos de carbono que componen el grafito, la organización es sumamente regular, simétrica en los 3 ejes espaciales, características que le confieren esa notable dureza. En este mineral, los átomos de carbono se unen en un tetraedro de cuatro lados.


Por: Rubén Sanz, Carlos Gallego y Adrian Llopis

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Pilas de hidrógeno: Las energías limpias del siglo XXI ??

Vamos a hablar sobre los nuevos materiales con los que estamos revolucionando nuestro día a día:

En la búsqueda de energías limpias, la Universidad de Zaragoza y el Instituto de Nanociencia de Aragón apostarán con todas sus fuerzas por las pilas de combustible y por el hidrógeno como la mejor alternativa de calor y de energías limpias. Este tipo de energía se producirá a partir de las energías renovables como la energía fotovoltaica, la solar y la eólica y no a partir de los combustibles fósiles como el gas natural o el petróleo.

Es lo que se ha manifestado en la presentación del Proyecto Zeocell, proyecto a nivel internacional dirigido por un grupo de investigación aragonés y en el que participan cinco países, en la presentación se realizó en la Feria Internacional del Hidrógeno que lleva a cabo estos días la Asociación Española de Hidrógeno en Zaragoza.

El objetivo del proyecto Zeocell es desarrollar membranas nanoestructuradas basadas en un material nuevo y multifuncional. Se trata de un material compuesto que se obtendrá gracias a la combinación sinérgica de líquidos iónicos, polímeros y senérgica de zeolitas. Esta es una noticia que revoluciona el futuro de las energías renovables porque es la primera vez que se plantea el desarrollo de esta clase de material para ser aplicado de modo industrial.

Por: Carlos Gallego, Adrian Llopis y Ruben Sanz

NUEVOS MATERIALES (Rubén Sanz, Carlos Gallego, Adrián Llopis)