Noticias de Nanotecnología


Pilas de combustible de metano para ordenadores

¿Portátiles que funcionan con metano? Científicos de los materiales presentan unas diminutas pilas de combustible de metano que funcionan a baja temperatura

Con los avances en los dispositivos nanoestructurados, las bajas temperaturas de funcionamiento y el uso de una fuente de energía abundante y materiales más baratos, un grupo de investigadores dirigidos por Shriram Ramanathan, de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) de Harvard, se muestra cada vez más optimista sobre la viabilidad comercial de la tecnología.

Ramanathan, un experto e innovador en el desarrollo de pilas de combustible de óxido sólido (SOFC), afirma que éstas, de hecho, podrían pronto convertirse en la tecnología para aquellos que están en movimiento.
Las pilas de combustible electroquímicas han sido consideradas, durante mucho tiempo, una posible alternativa ecológica a los combustibles fósiles; especialmente dado que la mayoría de las SOFC dejan tras de sí poco más que agua como residuo.

Los principales obstáculos para utilizar las SOFC para recargar los ordenadores portátiles y los teléfonos o para propulsar la próxima generación de automóviles y camiones han sido desde hace tiempo la fiabilidad, la temperatura y el coste.

Las pilas de combustible funcionan mediante la conversión de energía química (a partir de hidrógeno o un combustible de hidrocarburos como el metano) en una corriente eléctrica. Los iones de oxígeno viajan desde el cátodo a través del electrolito hacia el ánodo, en donde oxidan el combustible para producir una corriente de electrones que vuelve hacia el cátodo.

Eso puede parecer bastante simple en principio, pero hasta ahora, las SOFC han funcionado mejor en el laboratorio que en la oficina o el garaje. En dos estudios que aparecen en la revista Journal of Power Sources este mes, el equipo de Ramanathan informó de varios avances importantes en la tecnología de las SOFC que podrían acelerar su llegada al mercado.

En el primer artículo, el grupo de Ramanathan demostró el desarrollo de unas SOFC de película delgada estables y funcionales, hechas totalmente de cerámica, y sin nada de platino.

En un segundo artículo publicado este mes, el equipo demostró el desarrollo de una micro SOFC propulsada por metano que funciona a menos de 500° C, una hazaña relativamente rara en el campo.

El uso de metano, un gas natural abundante y barato, en las SOFC del equipo también es destacable. Hasta hace poco, el hidrógeno era principal combustible utilizado para las SOFC. Sin embargo, el hidrógeno puro requiere una mayor cantidad de procesamiento.

A medida que el metano empiece a predominar como el combustible de elección, los avances en temperatura, fiabilidad y asequibilidad deberían seguir mejorando.

Fuente: Science Daily
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MARTES, NOVIEMBRE 23, 2010

Impacto de las nanopartículas en las plantas

Examinan los efectos de las nanopartículas en las plantas

El uso de partículas que son de 1/100.000 el ancho de un cabello humano para administrar fármacos a las células o ayudar a las plantas a combatir las plagas podría llegar a ser común en un futuro próximo.

Por ello, un equipo de investigadores en China, dirigido por el Dr. Nan Yao, ha investigado recientemente los efectos de las nanopartículas sobre las células vegetales. Los resultados del Dr. Yao y sus colegas se publicaron en la edición de octubre de la revista American Journal of Botany.

El Dr. Yao y su equipo de investigadores aislaron células de arroz, así como de las especies de plantas modelo Arabidopsis. Los investigadores trataron las células con nanotubos de carbono y, a continuación, evaluaron la viabilidad de las células, el daño en el ADN y la presencia de especies reactivas de oxígeno.

Los investigadores observaron un aumento en los niveles de la especie reactiva del oxígeno conocida como peróxido de hidrógeno. Las especies reactivas del oxígeno causan estrés oxidativo en las células y este estrés puede desencadenar la muerte celular programada. Dr. Yao y sus colegas descubrieron que el efecto de los nanotubos de carbono en las células dependía de la dosis; cuanto mayor era la dosis, mayor era la probabilidad de muerte celular. En cambio, las células expuestas a partículas de carbono diferentes de los nanotubos no sufrieron ningún efecto negativo, lo que demuestra que el tamaño de los nanotubos influye en su toxicidad.

"El estudio actual ha demostrado que ciertas nanopartículas de carbono no son 100% seguras y tienen efectos secundarios en las plantas, lo que sugiere es necesario evaluar los riesgos potenciales de nanotoxicidad en las plantas", declaró el doctor Yao. En el futuro, el Dr. Yao y sus colegas están interesados en investigar si otros tipos de nanopartículas también pueden tener efectos tóxicos en las células vegetales.

Fuentes: Science Daily
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VIERNES, NOVIEMBRE 19, 2010

Nanotecnología y necesidades sociales

Líneas de investigación en nanotecnología para las necesidades sociales de 2020 

Un nuevo informe, titulado "Nanotechnology Research Directions for Societal Needs in 2020" (líneas de investigación en nanotecnología para las necesidades sociales de 2020) describe el desarrollo de infraestructuras y conocimientos básicos durante la última década, los actuales programas de I+D de alrededor de 15 mil millones de dólares que han dado lugar a productos con componentes a nanoescala por valor de alrededor de 250 mil millones de dólares en todo el mundo en el 2009, y la probable evolución hacia una tecnología de propósito general para el año 2020.

El estudio incluye las opiniones de los principales expertos de más de 35 países y los resultados de reuniones de brainstorming (lluvia de ideas) organizadas por el Word Technology Evaluation Center (WTEC) en el 2010 en Chicago, Hamburgo, Tokio, Singapur y Arlington (Virginia). El informe completo estará disponible en: www.wtec.org/nano2/.

El Dr. Mihail (Mike) Roco explicará los motivos para establecer la Iniciativa Nacional de Nanotecnología y otros programas nacionales en todo el mundo; los principales resultados después de diez años; los aspectos de gobierno, como la nanotecnología y las cuestiones de salud y seguridad ambiental; lo que ha funcionado y lo que no; y lo más importante, cómo nos preparamos ahora para el futuro.

Retransmisión en vivo en: http://www.nanotechproject.org/events/archive/researchdirections

El lanzamiento del nuevo informe, "Nanotechnology Research Directions for Societal Needs in 2020" (Eds. M. Roco, C. Mirkin y M. Hersam), Springer, 2010 se realizará el Miércoles, 1 de diciembre de 2010, de 12:30 a 13:30. A cargo de Mihail C. Roco, presidente fundador del subcomité de Ciencia, Ingeniería y Tecnología a Nanoescala (NSET) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, y Asesor Principal sobre Nanotecnología en la National Science Foundation; David Rejeski, Moderador y Director del Proyecto de Nanotecnologías Emergentes. El acto será en el  Woodrow Wilson International Center for Scholars,  www.wilsoncenter.org/directions

Fuente: Nanowerk
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MIÉRCOLES, NOVIEMBRE 17, 2010

Consequencias de respirar nanopartículas

¿Qué ocurre si se inhalamos nanopartículas?

Unos científicos han realizado, por primera vez, un seguimiento del flujo de nanopartículas desde los pulmones hasta el torrente sanguíneo. Los investigadores del Beth Israel Deaconess Medical Center y la Escuela de Salud Pública de Harvard inyectaron nanopartículas fluorescentes en los pulmones de unas ratas y utilizaron técnicas de formación de imágenes del infrarrojo cercano para ver el movimiento de las partículas a medida que éstas se desplazaban por sus cuerpos. Los investigadores registraron hasta dónde pudieron viajar nanopartículas de diferentes tamaños, formas y cargas de superficie --y con qué rapidez-- después de haber sido inyectadas. Esto puede proporcionar valiosas directrices para el diseño de medicamentos basados en nanopartículas.

El minúsculo tamaño de las nanopartículas las hace potencialmente útiles para la administración de fármacos. Un medicamento tiene que pasar por las barreras de los tejidos y repeler los ataques de las células del sistema inmunológico del cuerpo para, finalmente, entregar su carga terapéutica antes de abandonar el cuerpo con el fin de evitar una reacción tóxica. Los científicos están manipulando el tamaño, la forma y otras características de las nanopartículas para encontrar la combinación adecuada que les permita desplazarse eficazmente por el cuerpo.

Akira Tsuda, científico investigador principal de la Escuela de Salud Pública de Harvard, cree que los pulmones pueden ser un buen punto de entrada para los fármacos, dado que tienen un área de superficie extensa y fina a través de la cual los fármacos pueden acceder al resto del cuerpo. Sin embargo, los pulmones también tienen potentes mecanismos de defensa y están vigilados constantemente por las células del sistema inmunológico en busca de moléculas extrañas que destruir. Por el momento, se desconoce qué mecanismo exactamente permite que algunas partículas pasen a través de los pulmones, mientras que otras quedan atrapadas y son destruidas. La identificación de estos parámetros podría ayudar a los investigadores a diseñar fármacos más eficaces, además de proporcionar una mejor comprensión de los contaminantes ambientales.

Fuente: Technology Review
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LUNES, OCTUBRE 25, 2010

El coche más pequeño del mundo

El coche más pequeño del mundo utiliza nanotecnología

El coche es el más pequeño del mundo, con piezas dentro de una sola molécula. Tiene un chasis, ejes y una suspensión pivotante.

Las ruedas son buckyballs, esferas de carbono puro que contienen 60 átomos cada una. El coche completo mide apenas 4 nanómetros de ancho. Es decir, es ligeramente más ancho que un filamento de ADN. Un cabello humano tiene aproximadamente 80.000 nanómetros de grosor.

Otros grupos han hecho objetos a nanoescala con forma de coche. Pero este es el primero que rueda "sobre cuatro ruedas en una dirección perpendicular a sus ejes", según informaron los investigadores. El objetivo final de los investigadores es construir camiones pequeños que puedan transportar los átomos y las moléculas por las fábricas en miniatura.

"Nos gustaría llegar a mover objetos y realizar trabajos de manera controlada a escala molecular, y estos vehículos son excelentes camas de prueba para eso", señaló James Tour, investigador de la Universidad de Rice y codirector del trabajo.

La configuración se detallará en uno de los próximos números de la revista Nano Letters. Los científicos tuvieron que utilizar la "microscopía de efecto túnel" para ver el coche y demostrar que rueda como tal. Fuente: Newsoxy

Relacionado con el coche mas pequeño del mundo:
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LUNES, OCTUBRE 18, 2010

Nanotecnología y depuración de agua potable

Nuevo nanofiltro electrificado podría reducir los costes de depuración del agua potable

Cerca de mil millones de personas carecen de acceso a agua potable limpia y segura. Ahora, unos científicos han informado del desarrollo y éxito en las pruebas iniciales de una nueva tecnología de filtrado de bajo costo que elimina hasta un 98% de las bacterias causantes de enfermedades que se encuentran en el agua. En la revista Nano Letters se ha publicado un informe sobre esta tecnología.

Yi Cui y sus colegas explican que la mayoría de los purificadores de agua funcionan atrapando las bacterias en los diminutos poros de un material que actúa como filtro. Impulsar el agua a través de estos filtros requiere bombas eléctricas y consume mucha energía. Además, los filtros se atascan y es necesario cambiarlos periódicamente. El nuevo material, en cambio, tiene unos poros relativamente grandes que permiten que el agua fluya con facilidad. Y elimina directamente las bacterias, en lugar de atraparlas.

Los científicos sabían que el contacto con la plata y la electricidad podía destruir las bacterias y decidieron combinar ambos enfoques. Extendieron unos nanocables de plata submicroscópicos en algodón y, a continuación, le añadieron un recubrimiento de nanotubos de carbono, que proporcionan al filtro una conductividad eléctrica adicional. Las pruebas del material con agua contaminada con E. coli mostraron que el algodón con plata electrificado elimina hasta el 98% de las bacterias. El material del filtro no se obstruyó y el agua fluyó a través de él con mucha rapidez, sin necesidad de utilizar una bomba. Según el informe: "Esta tecnología podría reducir dramáticamente el coste de una amplia gama de tecnologías de filtración de agua, así como de alimentos, aire y productos farmacéuticos en donde la necesidad de sustituir con frecuencia los filtros es un reto complejo y supone un gran coste".

Fuente: Science Daily
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MIÉRCOLES, OCTUBRE 13, 2010

Diagnóstica molecular para cáncer cervical

Investigadores europeos desarrollan una nueva tecnología de diagnóstico molecular para el cáncer cervical

Los actuales ensayos moleculares son engorrosos, caros, consumen mucho tiempo y requieren técnicos altamente capacitados. La nueva tecnología resuelve todos estos inconvenientes y podría, entre otras cosas, a llevar los diagnósticos moleculares a la oficina del médico de cabecera.

La nueva tecnología se ha desarrollado dentro del proyecto MicroActive, financiado por la UE, y utiliza tecnologías punteras de microfabricación y microfluidos para crear "laboratorios" de escritorio. Estos laboratorios ofrecen todas las ventajas del análisis molecular tradicional sin ninguno de sus inconvenientes, por lo que prometen una revolución en los instrumentos de diagnóstico.

Hay más de 100 cepas del VPH y el sistema inmunitario humano es capaz de hacer frente eficazmente a al 97% de ellos. El otro 3% son mortales. Por lo tanto, saber que un paciente porta el VPH no es particularmente útil. Los médicos deben saber cuál es la cepa específica que porta y si el virus está activo.

Esto hacen los nuevos laboratorios de MicroActive, todos ellos de un tamaño aproximado al de un PC de escritorio. Esta tecnología, fundamentalmente, reduce un proceso que normalmente requiere 20 pasos manuales en un laboratorio tradicional a sólo dos, permitiendo, así, que cualquier persona con una formación básica pueda llevar a cabo el proceso. A diferencia de los diagnósticos basados en el laboratorio, no requiere personal especializado.

Fuente: Azonano
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