El papel electrónico cada vez más cerca

La colaboración entre la Universidad de Carolina del Sur y la Universidad de Purdue ha permitido desarrollar los primeros transistores (TFT's) completamente transparentes montados sobre un sustrato de vidrio y de plástico flexible. No es la primera vez que se ha conseguido montar este tipo de transistores, pero sí la primera que consiguen montarse sobre sustratos transparentes, lo cual supone un nuevo paso hacia el papel digital. Estos nuevos TFT's están desarrollados a partir de hilos semiconductores transparentes a la luz visible como canal activo del transistor y óxidos conductores, también transparentes a la luz visible, para el resto de componentes del transistor (puerta, fuente y sumidero). Los materiales utilizados han sido básicamente óxido de indio y óxido de zinc. Este tipo de transistores han demostrado muy buenas características, incluido una relativamente alta corriente (de hasta los 10 microamperios por nanohilo semiconductor) y una alta relación de corriente entre la posición "on" y "off" del transistor (característica necesaria y requerida para aplicaciones digitales si se requiere que el dispositivo funcione con un bajo consumo energético).

Lo último en fuentes de energía.

¿Qué obtendríamos cuando al papel se le añade nanotubos de carbono?. En principio podemos pensar que se produce un endurecimiento del papel pero por contra, la mezcla sigue siendo flexible que incluso puede ser preparada en láminas ultra delgadas. Esto permite la posibilidad de crear baterías flexibles y supercondensadores tal y como se ha publicado recientemente en un trabajo del Instituto Politécnico Rensselaer de Nueva York mientras los investigadores estudiaban la creación de una nueva generación de membranas para la diálisis. El hecho de que se puedan fabricar acumuladores de energía con el papel es un gran logro debido a que podremos disponer de baterías enrollables o en forma de hojas de papel sin ninguna pérdida de eficacia. Robert J. Linhardt, uno de los investigadores de este proyecto ha comentado: "La flexibilidad de este tipo de baterías es muy superior a la flexibilidad de las baterías flexibles que hoy en día existen en el mercado las cuales son más parecidas a un CD. Esto permitirá "moldear" la batería en cualquier forma para adaptarla al espacio disponible. "

Como cualquier otro dispositivo acumulador, la batería en la versión de papel comprende electrodos, electrolitos y un separador. La alineación vertical de los nanohilos de carbono constituyen el primer electrodo y son depositados sobre un sustrato de Silicio usando un método de deposición vapor. Estos nanotubos dan al papel un aspecto oscuro. La celulosa vegetal es depositada entonces sobre esta distribución de nanotubos, solidificándose al secarse formando el separador. Esta hoja de papel así preparada es impregnada con un líquido iónico (una sal orgánica líquida a temperatura ambiente) que proporciona el electrolito. Puesto que el líquido orgánico no contiene agua, no hay nada en la batería que pueda congelarse o evaporarse por lo cual permite ser utilizada en zonas con temperaturas extremas dentro del rango de los 195-450K ( -200 ºC hasta 180 ºC).

Para construir una batería sólo hay que depositar un pequeño recubrimiento de óxido de litio como segundo electrodo. Sin embargo para construir un supercondensador sólo hay que depositar dos electrodos de carbono a ambos lados del papel. El equipo de investigadores ha diseñado un dispositivo de "almacenamiento dual" contenido tres electrodos que actúan como supercondensadores y baterías a la misma vez. La capacidad de generar electricidad es alta ya que una batería del tamaño de un sello de correos es capaz de generar un voltaje de aproximadamente 2.5V. Debido a que la celulosa es extremadamente biocompatible, este tipo de dispositivos se convierte en una gran alternativa como fuentes de energía para dispositivos implantados en el cuerpo. Los investigadores han demostrado que las propias sustancias del cuerpo humano como la sangre, la orina o el azúcar pueden actuar como electrolito en este dispositivo evitando la falta de biocompatibilidad del electrolito original.

Ahorro energético y nanotecnología juntos de la mano

Todos podemos ver en las grandes ciudades cómo se está produciendo un cambio en los sistemas de señalización en las vías. Los semáforos tal y como los conocíamos están pasando a la historia y es que las antiguas bombillas de señalización, aquellas que además de estropearse cada dos por tres y de no ser visibles cuando el sol incidía sobre ellas, están desapareciendo a marchas forzadas. Su alto consumo energético y su baja eficiencia lumínica, hace que éstas se estén sustituyendo por paneles de LED's que además de un cosiderable ahorro energético, aumentan consideramblemente la luminosidad. En una nueva vuelta de tuerca, un grupo de investigadores americanos han conseguido aumentar la señal de salida de estos dispositivos un 70% sin un coste energético superior. Las investigaciones realizadas han ido encaminadas a la modificación de un diodo LED de nitruro de galio tal y como ilustramos en la figura. Como puede observarse, sobre un diodo LED normal se ha credico una lámina delgada de óxido de zinc, a la cual se le ha incorporado galio, y sobre ésta lámina se han crecido nanohilos de óxido de zinc perpendiculares a la superficie. Esta modificación ha conseguido que que esta nueva capa actúe como una capa de extracción de luz para el LED consiguiendo los rendimientos anteriormente citados. Hemos de indicar que la capa de sólo la capa de nanohilos de ZnO produce un incremento del 20% en la señal lumínica de salida. El trabajo ha sido publicado recientemente en la revista "Applied Physics Letter" ( APL 90, pp. 203515, año 2007).

Androides gemelos, pon un doble robótico en tu vida

En muchas obras de ciencia ficción, los diseñadores de robots tienen una obsesión: crear un clon robótico de sí mismo. En el mundo real, esta constante se ha hecho realidad. Al menos dos cerebros de la robótica actual lo han hecho. Tampoco es nada del otro mundo. Sólo hay que reproducirse a sí mismo en un muñeco de silicona, y meterle por dentro lo que haga falta para que el cibergemelo hable y gesticulice como nosotros.

Si hiciéramos el típico juego de “encuentra las diez diferencias”, el caso más complicado sería el del chino Zou Renti y su doble robótico. No es que no haya diferencias, es que así, con una imagen fija, cuesta trabajo saber quién es humano y quién no. El de la izquierda parece que está mejor alimentado que el otro y tiene la mano derecha en una posición extraña. Pero podría ser el propio Zou Renti jugando al despiste, ya que si miramos las manos de ambos, las del de la derecha tienen un color un poco artificial, como verdoso.

El caso del japonés Hiroshi Ishiguro es mucho más fácil, ya que la expresividad de su doble Geminoid HI-1 es más limitada (el pobre parece condenado a un mosqueo eterno). A pesar de todo, no deja de ser sorprendente, y algunos esperamos que la técnica avance más y algún día esté al alcance del ciudadano de a pie. Eso de enviar a tu clon a tu puesto de trabajo y que el jefe no se dé ni cuenta, no tiene precio (a no ser que tu jefe también mande a su clon robótico, pero eso ya es otra historia).

Vía: engadget

El efecto túnel cuántico podría darnos WiFi a 60GHz

Un diodo que permite el transporte de electrones vía efecto túnel cuántico podría ser la base para el reemplazo de los chips semiconductores. Motorola ha validado las pruebas de alta velocidad realizada sobre estos diodos para su aplicación en instalaciones inalámbricas.

La empresa Philar corp. ha desarrollado el metal-aislante-doble-metal (MIIM) con el que se realizan los diodos, que se componen de cuatro capas de enmascaramiento (realizadas con películas amorfas) ubicadas sobre CMOS, cuarzo, poliamida y otros sustratos. Estos dispositivos actúan como pilas de metal a nanoescala y como aislantes que ofrecen ventajas en cuanto a velocidad.

El tunelamiento cuántico es más rápido que la carga de un interruptor empalmado en un chip. Las cargas viajan a través del metal más rápidamente que a través de elementos más lentos como el silicio. El fabricante advierte que para su aplicación solo habrá que modificar las antenas, no los dispositivos, por lo que los costos serán más bajos.

Resumido de Electron transport via quantum tunneling in metal insulator diodes

Carreteras solares: ¿cristal y células solares en lugar de asfalto?

Trata de seguir la serie de enrevesados cálculos efectuados por Scout Brusaw – basándose, por su puesto, en sus propias suposiciones conservadoras – y deberías llegar a un punto en el que estés de acuerdo con su argumento básico: construir una serie de carreteras empleando paneles solares, podría suministrar varias veces toda energía que necesitan los Estados Unidos. Al menos eso es lo que Brusaw (fundador de la empresa Solar Roadways, con sede en Idaho) espera hacer entender a los líderes políticos.

Tiene grandes esperanzas en sus series de carreteras eléctricas – de hecho, cree que podrían resultar la clave para solucionar el calentamiento global. Siguiendo con una estimación realizada por la experta en energía solar de Caltech, Nate Lewis (que estimó que cubriendo el 1,7% de los Estados Unidos con conversores solares cuya eficiencia alcanzase el 10%, se conseguiría cubrir la demanda energética total del país) Brusaw teorizó que pavimentando la red nacional de autopistas interestatales (que casualmente cubren una cantidad de suelo próxima al 1,7%) con paneles solares, que recogerían y distribuirían la energía solar, se podría alcanzar ese objetivo. Las células solares crearían energía suficiente como para iluminar las carreteras de noche, calentarlas en invierno, y aportar electricidad a los edificios colindantes. De hecho, según Brusaw, cada milla (1,6 Kilómetros) podría aportar energía a 500 hogares.

Sus sistema de carreteras – que consistiría en tres capas superpuestas – incluiría una versión revisada de la red eléctrica nacional (completada con una red distribuida de centrales eléctricas independientes) y una red de cables de fibra óptica para televisión y comunicaciones. Además, un sistema “inteligente” podría ser capaz de reducir los atascos reconfigurando los carriles de viajes, avisando a los conductores de las obras inminentes, de los accidentes o del tiempo adverso. Incluso podría proteger a los animales salvajes impidiéndoles cruzar la carretera.

Según sus estimaciones, el costro de producir un solo panel de carretera de 77,44 x 77,44 centímetros podría alcanzar los 5.000 dólares USA – lo cual implica un costo de 4.840 millones de dólares para que el sistema funcione. Con todo lo prometedor que pueda sonar su plan, aún se encuentra en las primeras fases de proyecto, y necesitará superar un buen número de impedimentos – siendo uno de los principales el desarrollo de la tecnología necesaria para la construcción de las carreteras – antes de que pueda siquiera acercarse a la posibilidad de hacerse realidad. Aún así, ciertamente suena a reto merecedor de atención, y si el tiempo y la tecnología lo permite, ayudaría a pegarle una buena dentellada al problema del calentamiento global.

Vía: Azonano: Energy Producing Roads Made From Solar Cells and Glass May Be The Solution To Carbon Emissions and Climate Change

A solo 10 años de los trajes de Spiderman reales

¿Qué chaval (o adulto) no ha soñado con tener poderes arácnidos? Bueno, pues lo de arrojar telas de araña por las muñecas podrá seguir perteneciendo al mundo de la fantasía, pero lo de escalar paredes tal vez no, si es que tiene éxito la investigación actualmente en marcha encaminada a la creación de un traje arácnido.

Este traje, te permitiría subir por los rascacielos empleando nanotubos, diminutos ganchos que se agarrarían a las imperfecciones, con los que se confeccionarían los guantes y los zapatos. El tejido podría incorporar miles de millones de nanotubos para permitir al traje dar soporte al peso de un adulto y luego liberarlo con un movimiento de separación para romper el adhesivo. Obviamente esto se convertiría en el sueño de los ladrones, pero también tiene otros usos, especialmente en el espacio, donde un asidero fuerte puede separar la vida de la muerte.

El profesor Nicola Pugno, del Politécnico de Turín predice que el primer traje de este tipo estará listo en el año 2017. Según Pugno: “Tal vez no debamos esperar demasiado antes e ver a humanos ascender al Empire State Building sin nada más que zapatos y guantes pegajosos con los que agarrarse a las paredes”.

Usar un Impulsor láser fotónico podría acortar el viaje a Marte a solo una semana

Un nuevo impulsor laser fotónico (PLT) desarrollado por Young Bae, líder del Instituto Bae, podría convertirse en el santo grial de los viajes espaciales por el interior de nuestro sistema solar. Este método de propulsión es limpio, preciso, potente y eficiente. En pocas palabras: justo lo que los astronautas andan buscando.

Siempre según la información de la web de la empresa desarrolladora de esta tecnología, el PLT podría acelerar a una nave espacial a velocidades superiores a los 100 km/seg, lo cual haría que llegar a Marte fuese cuestión de una sola semana. El prototipo de prueba (a pequeña escala) produjo un impulso de 35 µN, y es escalable para mover naves espaciales.

Otros usos de este dispositivo incluirían el posicionamiento preciso de satélites, el control de aperturas sintéticas en el espacio y en los observatorios terrestres, y la posibilidad de crear sistemas limpios de atraque y de posicionamiento por ignición.

Habrá que seguir con interés los avances en este prometedor sistema de propulsión

Mygo, un bastón para invidentes que sirve de lazarillo electrónico

Para moverse por la ciudad de forma autónoma, los invidentes tienen dos opciones: usar un bastón con el que tantear el suelo y los obstáculos, o acompañarse de un perro lazarillo que les haga de guía. El bastón Mygo es una combinación tecnológica de ambos.

Lleva una cámara de vídeo y sensores de proximidad que rastrean los alrededores. La información es procesada y enviada en forma de comandos de voz a unos auriculares que el propio invidente llevaría puestos.

Es obra de Sebastian Ritzler, estudiante de Arte y Diseño de la Academia de Kiel (Alemania) y ha sido galardonado en el Concurso Internacional de Diseño IDEA 2007. Es un bastón robusto, resistente al agua y de altura ajustable. Además del sistema de órdenes de voz, el bastón lleva una rueda en su extremo inferior, que el invidente controla a través de la empuñadura. Una solución en esencia parecida a Dandella, aquella especie de varita mágica con navegador GPS, destinada a niños pequeños y ancianos con problemas de Alzheimer.

De momento no está en el mercado, pero su creador quiere comercializarlo por un precio aproximado de 150 euros. En definitiva, un bastón mucho mejor equipado que los convencionales, y con el que un invidente podría moverse como si llevara un perro lazarillo de ayudante. Eso sí, ningún aparato tecnológico puede dar el cariño, la compañía y la fidelidad de uno de estos animales.