Paneles solares y móviles comenzarán a ser fabricados con grafeno en 2011

Investigadores de Samsung y de la universidad Sungkyunkwan logran láminas flexibles de 30 pulgadas -IBM hace transistores a 100 GHzPalacios usa el material en el MIT para medir impulsos eléctricos de las células


Resistente, flexible y de gran conductividad. Con propiedades entre semiconductor y metal, el grafeno es el material más resistente jamás descubierto y en el que los electrones se mueven con mayor facilidad, al menos cien veces más rápido que en el silicio. Sin embargo, esta forma de carbono puro de una sola capa atómica de espesor, que revolucionará la electrónica, la informática y las comunicaciones era difícil de producir a gran escala sin perder calidad.

Ya no lo es. Un grupo de investigadores de Samsung y de la universidad Sungkyunkwan, en Corea del Sur, han conseguido fabricar láminas flexibles de grafeno de 30 pulgadas (unos 76 centímetros de diagonal).

"El objetivo es utilizar una técnica muy parecida a la que se emplea para imprimir los periódicos, donde millones de páginas son impresas en muy poco tiempo. En este caso, en lugar de papel se usan rollos de un material plástico flexible y, en lugar de tinta, se deposita una capa de grafeno de bajo coste, que se utilizará en un futuro muy cercano como uno de los principales componentes de teléfonos móviles, televisores, paneles solares....", explica Tomás Palacios.

El equipo de investigación del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT), que lidera este ingeniero de telecomunicaciones español, es pionero en el desarrollo de circuitos y dispositivos electrónicos de grafeno. Su prototipo de transistor de grafeno de bajo coste fue presentado en la reunión anual de la Sociedad Americana de Física en marzo de 2009 y, desde entonces, "se han producido avances importantes y prometedores. Por ejemplo, IBM ha logrado fabricar transistores de grafeno funcionando a 100 gigahercios (100 GHz)".

Si se conectara al multiplicador de frecuencia de grafeno, también desarrollado por Palacios en 2009, "la frecuencia de la señal de salida se duplicaría".

La progresión de este material de propiedades únicas, que también está cambiando la manera en la que se estudia la física, es "increíble. Está pasando de ser un material muy interesante para la ciencia básica a tener claras aplicaciones industriales. Paneles solares y teléfonos móviles ya serán fabricados con grafeno el año que viene", considera Palacios.

En septiembre, el MIT inaugura el Centro de Investigación sobre el Grafeno, que lidera el ingeniero español. Un centro en que investigadores y empresas (entre ellas algunos de los grandes fabricantes de semiconductores) no sólo intercambiarán sus conocimientos; los llevarán a la práctica.

Paralelamente, su equipo en el MIT sigue investigando. Por un lado, ha fabricado con este material la radio más pequeña del mundo, "que permite escuchar cualquier emisora y ser conectada a un altavoz". Por otro, ha abierto una línea de investigación que mezcla la electrónica basada en grafeno con la biología. Se trata de un sensor sobre el que se depositan células vivas. Como éstas se comunican mediante impulsos eléctricos y químicos, "utilizamos el grafeno para medir dichos impulsos y estudiar cómo estas células se relacionan entre sí".
Análisis celular

El objetivo es desarrollar nuevos instrumentos no intrusivos para el estudio celular. Hasta ahora, médicos y biólogos sólo podían observar las células bajo el microscopio o pincharlas para medir su voltaje. "Con este nuevo instrumento se logra obtener la misma información, pero sin dañar la célula. Como este material sólo tiene un átomo de espesor, cualquier cambio que se produce en la célula (composición química, voltaje...) depositada sobre el sensor modifica la conductividad del grafeno", precisa Palacios.

Y añade: "Saber cómo éstas se comunican, es el primer paso para entender el funcionamiento de órganos como el cerebro y cómo las celulas responden ante medicamentos y enfermedades".

Fuente:http://www.elpais.com/articulo/portada/Paneles/solares/moviles/comenzaran/ser/fabricados/grafeno/2011/elpepisupcib/20100701elpcibpor_3/Tes/
Publicado por: Angelalberto Bustamante
Electronica de estado solido

--
Give Blood + Play Rugby..

Especial luces LED en automóviles

Las luces LED (light Emision Diod) son luces inteligentes, brillantes, eficientes, respetuosas con el entorno, de larga vida útil y de una luminosidad más natural. La intensidad de luz permite ver mejor y ser visto antes. Necesitan menor tiempo de activación que otras luces.


La iluminación LED va abriéndose camino poco a poco en el mundo de la automoción. Las ventajas son lo suficientemente importantes como para pensar que en un futuro, a corto plazo, nuestra forma de iluminación actual puede quedar desplazada por la nueva tecnología, ya que es más eficiente, ener­géticamente hablando, no contamina lo que es una ventaja frente al mercurio de ciertas lámparas-, los LEDS no se rompen puesto que no tienen fila­mentos y no utilizan cris­tal, su vida útil es la misma que la propia vida del vehículo, la luz que emiten tiene un color mas cercano a la luz que recibi­mos del sol y su mayor con­traste ofrece más visibili­dad para el ojo humano. De hecho, la calidad de la luz que emiten los diodos viene definida por una gama cromática que se acerca mucho más a la luz natural, por tanto, a las condiciones en las que habitualmente trabaja el ojo humano, lo que genera menos fatiga.

Otras virtudes permi­ten pensar en un futuro de LEDS para automóviles y eso ya se puede comprobar fácilmente. Se refiere al diseño, algo muy cuidado en la fabricación de vehí­culos. Si las ópticas indivi­dualizan un coche y le dotan de un aire diferente, los diodos emisores de luz han añadido la posibilidad de crear formas, median­te grupos, que amplían sin límite las posibilidades de cada fabricante en cuanto a dar una impronta propia a sus productos. Ni está tan lejano ni es complica­do pensar en ello, dado que ya reconocemos la atractiva imagen de cier­tos Audi, que incorporan dichos diodos a las luces diurnas. Pero este tipo de iluminación ya se ha abier­to camino en casi todas las marcas, sobre todo para intermitentes y luces de freno, dado el mayor brillo y contraste, lo que permi­te una mejor percepción de maniobras para los demás vehículos.
Así funcionan las luces LED

Básicamente, y simplifi­cando de forma conve­niente, el funcionamiento físico de los LED es el siguiente: en ciertos materiales semi­conductores, los electro­nes, que son forzados a pasar de la banda de valen­cia a la de conducción, al volver a la banda de valen­cia, pierden energía, que se emite como onda elec­tromagnética, es decir luz, y que dependiendo del tipo de material de semicon­ductor empleado, puede tener diferente color.
Ventajas de los LED

Las ventajas del uso en un coche de diodos emisores de luz son más que eviden­tes, empezando por la velocidad con la que se activan y siguiendo por la vida útil, la misma que la del vehículo. Además, con­sumen entre un 40 y un 50% menos de energía y ocupan menos espacio.

Algo importante, y que apuntábamos líneas arri­ba, es la seguridad, puesto que al activarse de forma más rápida y con más bri­llo y contraste, las manio­bras pueden ser detecta­das antes. Así, un conduc­tor que circule a 100 km/h puede llegar a reducir su distancia de frenado en algo más de 5 metros con una rápida activación de las luces de freno del coche que le precede.

Otro aspecto es que las luces de marcha diurna aseguran que el vehículo sea detectado con facili­dad. Hay que tener en cuenta que el 50% de los accidentes que se produ­cen en los cruces durante el día tienen su causa en que los otros vehículos o son detectados tarde, o no son detectados. La Unión Europea ya recomienda el uso de la luz durante el día, y será obligatorio a no tardar, pero sería reco­mendable utilizar LEDS, puesto que los demás con­ductores ven mejor la luz y consume menos energía.

Fuente: http://www.intereconomia.com/noticias-gaceta/motor/especial-luces-led-automoviles
Publicado por: Angelalberto Bustamante
Electronica de estado solido

--
Give Blood + Play Rugby..

Paneles solares y móviles comenzarán a ser fabricados con grafeno en 2011

Resistente, flexible y de gran conductividad. Con propiedades entre semiconductor y metal, el grafeno es el material más resistente jamás descubierto y en el que los electrones se mueven con mayor facilidad, al menos cien veces más rápido que en el silicio. Sin embargo, esta forma de carbono puro de una sola capa atómica de espesor, que revolucionará la electrónica, la informática y las comunicaciones era difícil de producir a gran escala sin perder calidad.Ya no lo es. Un grupo de investigadores de Samsung y de la universidad Sungkyunkwan, en Corea del Sur, han conseguido fabricar láminas flexibles de grafeno de 30 pulgadas (unos 76 centímetros de diagonal).

"El objetivo es utilizar una técnica muy parecida a la que se emplea para imprimir los periódicos, donde millones de páginas son impresas en muy poco tiempo. En este caso, en lugar de papel se usan rollos de un material plástico flexible y, en lugar de tinta, se deposita una capa de grafeno de bajo coste, que se utilizará en un futuro muy cercano como uno de los principales componentes de teléfonos móviles, televisores, paneles solares....", explica Tomás Palacios.

El equipo de investigación del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT), que lidera este ingeniero de telecomunicaciones español, es pionero en el desarrollo de circuitos y dispositivos electrónicos de grafeno. Su prototipo de transistor de grafeno de bajo coste fue presentado en la reunión anual de la Sociedad Americana de Física en marzo de 2009 y, desde entonces, "se han producido avances importantes y prometedores. Por ejemplo, IBM ha logrado fabricar transistores de grafeno funcionando a 100 gigahercios (100 GHz)".

Si se conectara al multiplicador de frecuencia de grafeno, también desarrollado por Palacios en 2009, "la frecuencia de la señal de salida se duplicaría".

La progresión de este material de propiedades únicas, que también está cambiando la manera en la que se estudia la física, es "increíble. Está pasando de ser un material muy interesante para la ciencia básica a tener claras aplicaciones industriales. Paneles solares y teléfonos móviles ya serán fabricados con grafeno el año que viene", considera Palacios.

En septiembre, el MIT inaugura el Centro de Investigación sobre el Grafeno, que lidera el ingeniero español. Un centro en que investigadores y empresas (entre ellas algunos de los grandes fabricantes de semiconductores) no sólo intercambiarán sus conocimientos; los llevarán a la práctica.

Paralelamente, su equipo en el MIT sigue investigando. Por un lado, ha fabricado con este material la radio más pequeña del mundo, "que permite escuchar cualquier emisora y ser conectada a un altavoz". Por otro, ha abierto una línea de investigación que mezcla la electrónica basada en grafeno con la biología. Se trata de un sensor sobre el que se depositan células vivas. Como éstas se comunican mediante impulsos eléctricos y químicos, "utilizamos el grafeno para medir dichos impulsos y estudiar cómo estas células se relacionan entre sí".

Científicos descubren un innovador material

Investigadores de la Universidad de Manchester han producido un nuevo e innovador material, el grafano, que ha sido derivado a partir del grafeno.

El grafeno, que fue descubierto por la misma universidad en 2004, es un cristal de un átomo de grosor con propiedades conductivas inusualmente altas, el cual se ha convertido rápidamente en uno de los temas más candentes de la física y la ciencia de los materiales. También se ha propuesto para un número de aplicaciones futuras en electrónica y fotónica.

Pero en una investigación publicada hoy (viernes 30 de enero de 2009) el Profesor Andre Geim y la Dra. Kostya Novoselov, que lideran el grupo que descubrió el grafeno en 2004, sugieren que su uso podría ser mucho mayor.

Esto se debe a que los científicos, de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Manchester, han encontrado que el grafeno reaccionaría con otras sustancias para formar nuevos compuestos con distintas propiedades – abriendo aún más oportunidades para el desarrollo del campo de la electrónica.

Como parte de la investigación, publicada hoy en la importante revista científica Science, el Profesor Geim y la Dra. Novoselov han usado hidrógeno para modificar el grafeno altamente conductivo en un nuevo cristal bidimensional – el grafano.

La adición de un átomo de hidrógeno a cada átomo de carbono del grafeno logró el nuevo material sin alterar ni dañar la "malla" distintiva de un átomo de grosor propia de la construcción.

Pero en lugar de ser altamente conductivo, como el grafeno, la nueva sustancia grafano tiene propiedades aislantes.

Los investigadores dicen que los hallazgos demuestran que el material puede modificarse usando la química – limpiando el camino para el descubrimiento de más derivados químicos basados en el grafeno.

"El grafeno es un conductor excelente y se ha propuesto para muchas aplicaciones electrónicas", dijo la Dra. Novoselov. "No obstante, es tentador observar distintas formas de lograr un control adicional de sus propiedades electrónicas a través del uso de la química.

"Nuestro trabajo demuestra que es una ruta viable y esperamos que abra las compuertas de otros derivados químicos basados en el grafeno. Esto debería ampliar drásticamente las posibles aplicaciones".

Las propiedades electrónicas únicas del grafeno ya han llevado a los investigadores a observar formas en la que podría usarse el material en el desarrollo de transistores cada más rápidos y pequeños. No obstante, la ausencia del hueco de energía en el espectro electrónico forzó a los científicos a usar estructuras basadas en el grafeno más complejas como los contactos de punto cuántico y los puntos cuánticos para este propósito.

El descubrimiento de que el grafeno puede modificarse para crear nuevos materiales, ajustando en detalle sus propiedades electrónicas, ha abierto unas posibilidades cada vez mayores en el desarrollo de dispositivos electrónicos futuros a partir de este material realmente versátil.

El Profesor Geim dijo: "La industria moderna de semiconductores hace uno de toda la tabla periódica: desde los aislantes a semiconductores o metales. Pero, ¿qué pasaría si un único materia se modifica de tal forma que cubra todo el espectro de necesidades para las aplicaciones electrónicas? Imagina una oblea de grafeno con todas sus interconexiones hechas de prístino grafeno altamente conductivo mientras que otras partes se modifican químicamente para convertirse en semiconductores y trabajar como transistores".

Los investigadores de Manchester produjeron cristales de alta calidad de grafano exponiendo grafeno puro a hidrógeno atómico. La aproximación demuestra una forma de hacer otro material cristalino ultrafino basado en el grafeno.

El grafano dopado debería superconducir a 90K

Nuevos cálculos revelan que el grafano p-dopado debería superconducir a 90K, haciendo posible una generación completamente nueva de dispositivos enfriados por nitrógeno líquido.

Hay un problema con los superconductores de alta temperatura. Hace más de dos décadas que se descubrió que ciertos óxidos de cobre pueden superconducir a temperaturas superiores a 30 K.

Esos años estaban llenos de promesas, hipérboles y ferviente investigación. Los físicos saben ahora que los óxidos de cobre superconducen de una forma completamente distinta a los supercondcutores convencionales BCS (por Bardeen, Cooper y Schrieffer, que desarrollaron la teoría que hay bajo ellos). Y, de nuevo, nadie está de acuerdo en, precisamente, cuál es el nuevo mecanismo. Ni siquiera se ha creado un supreconductor que sea útil a temperatura ambiente, es decir, por encima de la temperatura del nitrógeno líquido.

Incluso con el resurgimiento del entusiasmo del año pasado tras el descubrimiento de que el diboruro de magnesio superconducía a altas temperaturas, probablemente de la misma forma que los BCS de la vieja escuela, pronto se dio paso al malestar cuando los físicos descubrieron que eran incapaces de basarse en tal avance para crear mejores superconductores. Es tentador pensar que los superconductores nunca superarán la barrera del nitrógeno líquido.

Pero hoy se recupera la esperanza gracias a un fascinante conjunto de cálculos llevados a cabo por Gianluca Savini de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido y un par de colegas. Calcularon las propiedades del grafano p-dopado a partir de sus principios básicos y dicen que debería superconducir a la templada temperatura de 90K o más, bien dentro del rango de enfriamiento del nitrógeno líquido.

Es más, el grafano p-dopado debería superconducir de la misma forma que lo hacen los viejos superconductores BCS. Esto es curioso debido a que todo el mundo cree que la superconductividad BCS no puede funcionar a temperaturas altas.

La razón es la energía de la interacción entre los electrones superconductores y el material que los rodea. En los superconductores BCS comunes ésta se cree que es de apenas una decenas de meVs. En los óxidos de cobre, no obstante, estas interacciones tienen una energía de unos cientos de meVs. Esta diferencia es la que hace que los físicos crean que los superconductores BCS nunca trabajarán a la temperatura de los óxidos de cobre.

Y aunque el descubrimiento del diboruro de magnesio superconductor desafía esa idea – la energía de estas interacciones en el MgB2 es mucho mayor. Parece haber tres factores que se unen para hacerlo posible, dicen Savini y compañía. El primero es la energía característica de los fonones en el MgB2 la cual se debe a la extensión de los enlaces y desempeña una parte importante al ayudar a los superconducotres a través de la estructura. Segundo es la densidad de estados de los electrones en el material y finalmente señalan al equilibrio entre el acoplamiento electrón-fonón y la interacción repulsiva electrón-electrón en MgB2.

¿Podría ser posible encontrar materiales en los que estas cantidades puedan ser manipuladas aún más? Puedes apostar que sí. Savini y sus colegas observaron que el diamante p-dopado tiene dos de estas características pero superconduce sólo a 4K.

No obstante, calculan que el grafano p-dopado encaja perfectamente y debería superconducir a 90K en la forma de los viejos BCS. Es más, dicen que hay pistas de que los nanocables de diamante p-dopado podrían tener propiedades similares.

Distintos grupos están ya trabajando con nanocables de diamante dopados.

Las implicaciones de todo esto son asombrosas. Primero está la posibilidad de dispositivos superconductores útiles enfriados sólo por nitrógeno líquido. ¡Por fin!

Pero hay otra implicación más exótica: creando puertas similares a las de un transistor a partir del grafano dopado de distintas formas, debería ser posible crear dispositivos en los que pueda activarse y desactivarse la superconductividad. Esto hará posible una clase totalmente nueva de conmutadores.

Antes de todo eso, no obstante, alguien tiene que hacer el grafano p-dopado. Será difícil. El propio grafano apenas se fabricó por primera vez el año pasado en la Universidad de Manchester. Sería entretenido seguir la carrera para crear y probar la versión p-dopada.

El grafano

     En enero de este año la revista Science reportó el descubrimiento del grafano, también en la Universidad de Manchester. El grafano posee una estructura monocapa similar a la del grafeno, con la diferencia de que los átomos de carbono, además de estar enlazados entre sí, lo están también a átomos de hidrógeno ubicados a ambos lados de la capa.[2] A diferencia del grafeno, el grafano no conduce la corriente eléctrica. Los enlaces con el hidrogeno 'amarran' los electrones responsables de la buena conductividad eléctrica del grafeno, convirtiéndolo en un aislante. No obstante, el grafano mantiene las buenas propiedades mecánicas de su antecesor: super resistencia mecánica, alta densidad y flexibilidad. Al calentar a una temperatura suficientemente alta el hidrogeno se elimina, y el grafano se convierte de nuevo en grafeno.

     En principio, controlando la ubicación de los átomos de hidrogeno en la malla del grafeno sería posible construir materiales aislantes con regiones intermedias conductoras –principio de operación de infinidad de dispositivos microelectrónicos-. Pero quizás lo más importante sea que el descubrimiento del grafano abre las puertas a muchas otras modificaciones. Con el grafeno conductor en un extremo, y el aislante grafano en el otro, no es difícil vislumbrar una gran familia de nuevos materiales que aparecerán al sustituir el hidrógeno por átomos de otro tipo. Por ejemplo, en principio parece posible sustituir el hidrógeno, o parte de él, con flúor, cuyas posibilidades de enlace con el carbono son similares a las del hidrógeno. Así se obtendría un nuevo material con propiedades diferentes al grafeno y al grafano.

     André Geim y Kostya Novoselov, quienes dirigen el grupo de investigaciones de la Universidad de Manchester, han expresado: "La industria moderna de semiconductores utiliza todos los elementos de la tabla periódica, aislantes, semiconductores y metales. Pero ¿que tal si un solo material pudiera ser modificado para cubrir el espectro completo necesario en todas las aplicaciones electrónicas?" Dada la gran cantidad de investigadores trabajando actualmente en este sentido, es muy posible que tales materiales aparezcan mucho antes de lo que se pudiera imaginar.

A. González Arias

Los chips de grafeno, cada vez más cerca

Investigadores norteamericanos han desarrollado nuevos chips que tendrán grandes ventajas con relación a los utilizados actualmente a nivel masivo, permitiendo una mayor velocidad de carga y descarga de archivos de gran peso en la web, más capacidad de almacenamiento, mayor velocidad de procesamiento y ventajas al utilizar aplicaciones de comunicación interactiva, entre otros beneficios, según se anuncia en un comunicado de la Universidad de Florida.

Este equipo de científicos es el primero en crear este tipo de chips, que se basan en el empleo de un nuevo material llamado grafeno, con un espesor de únicamente un átomo de grosor. El grafeno es una estructura laminar plana, de un átomo de grosor, compuesta por átomos de carbono densamente empaquetados en una red cristalina en forma de panal de abeja mediante enlaces sp2. Como ya hemos informado en otro artículo, el grafeno ya se ha confirmado como el material más fuerte del mundo.

De desarrollarse estos chips, existirían grandes posibilidades para que los ordenadores obtengan importantes avances en cuanto a la acumulación de información, velocidad de descarga de archivos de gran tamaño, procesamiento al unísono de variadas y complejas tareas y comunicaciones online.

Según Jing Guo, profesor asistente del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Florida y uno de los líderes de la investigación, existen aún importantes desafíos en cuanto a la concreción definitiva de la nueva tecnología, aunque sin embargo los avances logrados hasta el momento ya son trascendentes.

El globo mas pequeño del mundo

Un equipo de investigadores de la Universidad de Cornell ha inflado una lámina de grafeno, logrando así fabricar un globo de 250 nanómetros de lado por 3 micrómetros (3.000 nanómetros) de longitud.

El grafeno consiste en láminas de carbono de un átomo de grosor unidas formando una malla hexagonal; este material está considerado el mas resistente del mundo y se espera que, algún día, podrá reemplazar al silicio en los componentes electrónicos.

lamina de grafeno
Lámina de grafeno. Las esferas son átomos de carbono

Este material se fabrica de una forma muy simple; solo hay que aplicar tiras de cinta adhesiva sobre grafito; las láminas de grafeno quedarán pegadas al adhesivo.

Los investigadores utilizaron placas las láminas de grafeno para tapar los poros de un cristal; posteriormente inyectaron gas por esos poros, para observar como la presión deformaba la lámina. Los investigadores observaron que el grafeno podía resistir presiones de hasta varias atmósferas sin romperse ni experimentar fugas; es decir, el material es completamente impermeable. De hecho, tras mantener el grafeno inflado durante varios días, los investigadores observaron fugas de gas, pero se producían a través del cristal, no del grafeno.




La imagen superior, obtenida por microscopio electrónico, nos muestra las láminas de grafeno infladas por efecto del gas. La imagen superior corresponde a una única lámina (un solo átomo de grosor), mientras que la imagen inferior corresponde a varias láminas apiladas (una placa de varios átomos de grosor).

Los investigadores midieron la deformación del grafeno bajo la presión, para medir su elasticidad, que resulto ser la misma que el grafito; también hicieron vibrar la lámina mediante un rayo láser, para medir su frecuencia de resonancia y conocer así su masa exacta.

Los autores del experimento creen que el grafeno podrá utilizarse para construir microbásculas y microsensores de presión.

Según Paul McEuen, lider del grupo de investigación, las aplicaciones del grafeno van mucho mas allá de la electrónica; piensa que podrá utilizarse en aplicaciones mecánicas y que superará en órdenes de magnitud todo lo que hemos visto hasta ahora.

Baterías de grapheno

                                                                                                        Lámina de grafeno. Las esferas son átomos de carbono
Un equipo de investigadores de la Universidad de Texas ha desarrollado un nuevo tipo de supercondensadores utilizando láminas de grafeno.

Las energías alternativas (solar, eólica, …) tienen el problema de que su producción es muy irregular y complemente impredecible (si aparecen nubes, la producción de una central solar caerá en picado). Esto significa que es sería necesario almacenar el exceso de energía generado en las horas de máxima producción, para utilizarla en las horas de baja producción.

El gran problema es que las baterías químicas tradicionales son caras y tienen una vida útil limitada, lo que ha llevado a los investigadores a explorar otras formas de almacenar electricidad. Una de las mas prometedoras son los supercondensadores, un circuito electrónicos muy baratos y con una vida útil prácticamente infinita, pero que la cantidad de energía que pueden almacenar es pequeña, muy inferior a la de las baterías convencionales.




El equipo dirigido por Rod Ruoff ha logrado fabricar un supercondensador basado en láminas de grafeno que dobla la capacidad de los supercondensadores actuales. Este desarrollo abre la puerta a la creación de supercondensadores capaces de competir con las baterías en prestaciones.

El grafeno es una lámina de carbono de un solo átomo de espesor. Este material presenta unas propiedades eléctricas y mecánicas excepcionales. Hace unas semanas hablaba del globo mas pequeño del mundo, una lámina de grafeno que, tras inflarse, creo un globo de 3 millonésimas de milímetro de longitud.

Nueva técnica para fabricar láminas de grafeno

Un equipo de investigadores coreanos ha desarrollado una técnica para producir láminas de grafeno de una forma mas rápida y barata.

El grafeno está considerado uno de los materiales con mas futuro. Sus propiedades lo hacen apto para crear una nueva generación de componentes electrónicos y para crear toda una nueva familia de materiales de alta resistencia. Desgraciadamente, este material presenta un grave problema: La dificultad de producirlo en grandes cantidades.


Lámina de grafeno. Las esferas son átomos de carbono.

La técnica desarrollada por este equipo de investigadores consiste en formar láminas de grapheno sobre láminas de niquel a partir de vapor. Esta técnica, ademas de ser mas eficiente, produce grafeno de mayor calidad, que da mejores resultados en aplicaciones electrónicas.

Crean grandes láminas de grafeno, el futuro de las pantallas táctiles

¿Sabes lo que es el grafeno? Yo hasta hoy no. Y no tiene nada que ver con los grafitis. Se trata de un material absurdamente fino, fuerte, conductor eléctrico y flexible. Semejante milagro material podría estar pronto listo para las pantallas táctiles… y "en teoría, podrías enrollar tu iPhone y ponértelo tras la oreja como si de un lápiz se tratara". Descubre más sobre este curioso material después de dar un salto.

Hay que decir que el material se conoce desde hace más de 50 años. Pero lo que es difícil es su producción. Había, literalmente, que "afeitar" capas de 1 átomo de espesor (sí, has leído bien, el grafeno tiene un átomo de espesor) para luego disolverlas, químicamente, sobre grafito. A lo sumo se conseguían "manchas" de grafeno.

Pues bien, avances recientes, por cortesía de Samsung y la Universidad Sungkyunkwan de Corea, han conseguido crear una superficie continua de grafeno puro, del tamaño de una televisión, utilizando varios rollos que sitúan el material sobre una hoja de poliéster.

Ya se ha desarrollado una pantalla táctil utilizando grafeno, para hacer transparentes los electrodos de la pantalla, y supera al material actual, óxido de indio y estaño. El material de hoy en día es caro y frágil, mientras que el grafeno es más barato, más duro, más rápido y más flexible. Vamos, un campeón olímpico que se incorporará tarde o temprano a nuestros preciados gadgets táctiles.

De grafeno a grafano por conversión química

Un equipo internacional de investigación ha transformado, con éxito, grafeno (láminas de carbono con tan solo una capa de átomos de grosor) en su equivalente hidrogenado: el grafano. Los científicos, del Reino Unido, Rusia y los Países Bajos, señalaron que las propiedades electrónicas aislantes del grafano complementan la conductividad del grafeno, potenciando las perspectivas de la nanoelectrónica basada en el grafeno y las tecnologías de combustible hidrógeno.

Este trabajo es el primero en mostrar que se puede utilizar un enfoque químico para confeccionar a medida las propiedades de un nanomaterial como el grafeno, con el fin de adaptarlo a una aplicación concreta, señala Andre Geim, parte del equipo de la Universidad de Manchester. El equipo utilizó un flujo de átomos de hidrógeno para convertir grafeno en grafano de forma reversible.

De grafeno a grafano por conversión química

Un equipo internacional de investigación ha transformado, con éxito, grafeno (láminas de carbono con tan solo una capa de átomos de grosor) en su equivalente hidrogenado: el grafano. Los científicos, del Reino Unido, Rusia y los Países Bajos, señalaron que las propiedades electrónicas aislantes del grafano complementan la conductividad del grafeno, potenciando las perspectivas de la nanoelectrónica basada en el grafeno y las tecnologías de combustible hidrógeno.

Este trabajo es el primero en mostrar que se puede utilizar un enfoque químico para confeccionar a medida las propiedades de un nanomaterial como el grafeno, con el fin de adaptarlo a una aplicación concreta, señala Andre Geim, parte del equipo de la Universidad de Manchester. El equipo utilizó un flujo de átomos de hidrógeno para convertir grafeno en grafano de forma reversible.

Hoyos en Láminas de Grafano Que Se Comportan Igual Que Puntos Cuánticos

El grafano, un material exótico y prometedor que ha despertado un fuerte interés entre los especialistas en ciencia de los materiales, tiene un enorme potencial en aplicaciones de muchas clases. Ahora, su abanico de aplicaciones ha aumentado gracias a que un equipo de la Universidad Rice ha descubierto que la extracción estratégica de átomos de hidrógeno de una lámina bidimensional de grafano abre espacios de grafeno puro que presentan el mismo aspecto que los puntos cuánticos y además se comportan igual que ellos.

El trabajo teórico realizado por Abhishek Singh, Evgeni Penev y Boris Yakobson, los tres de la Universidad Rice, abre un nuevo mundo de posibilidades para una clase de dispositivos cada vez más pequeños de la nanoelectrónica que depende de las propiedades semiconductoras altamente controlables de los puntos cuánticos, sobre todo en el campo de la óptica avanzada.
El grafano es simplemente grafeno modificado por átomos de hidrógeno agregados a ambos lados de la matriz que lo dotan de capacidad aislante. Si bien todavía es técnicamente de un solo átomo de espesor como el grafeno, el grafano ofrece grandes posibilidades para la manipulación de las propiedades semiconductoras del material.
Los puntos cuánticos son moléculas cristalinas de tamaños variables según la función, que contienen desde unos pocos átomos hasta cantidades elevadas de ellos, y que interactúan de maneras únicas con la luz y los campos magnéticos. El tamaño de un punto cuántico determina la cantidad de energía necesaria para cerrar el circuito, y eso lo hace ajustable en un grado preciso. Los puntos cuánticos activados de este modo son particularmente útiles como sensores químicos y células solares, así como para la captación de imágenes médicas y en circuitos de tamaño nanométrico.
Los investigadores han calculado que quitando islas de hidrógeno de ambos lados de una matriz de grafano quedan hoyos con todas las propiedades de los puntos cuánticos.
Además de servir para las aplicaciones ópticas, los puntos cuánticos pueden ser útiles como sensores de una sola molécula y podrían conducir a la fabricación de transistores diminutos o láseres semiconductores también muy miniaturizados.
Todavía quedan pendientes de resolver las cuestiones referentes a cómo preparar conjuntos de puntos cuánticos en una hoja de grafano, pero los autores del estudio no consideran que haya obstáculos insalvables.

Fuente:http://www.amazings.com/ciencia/noticias/020710d.html

Publicado por: Angelalberto Bustamante

Electronica de Estado Solido

--
Give Blood + Play Rugby..

Nanocables orgánicos ofrecen nuevas posibilidades

Expertos suizos y alemanes en ciencia de los materiales han creado redes sencillas de nanocables orgánicos para su aplicación en las nuevas generaciones de componentes electrónicos y optoelectrónicos. El método logra sintetizar con éxito las complejas e increíblemente delgadas estructuras de nanocables y las une a enlaces conductores de electricidad, creando así, en esencia, circuitos electrónicos.

El resultado es producto de un trabajo que comenzó en 2006 en el marco del proyecto PHODYE («Nueva Tecnología de chips fotónicos sensores basados en colorantes orgánicos fabricados mediante procesos integrables a escala de oblea de silicio»), financiado con 1,92 millones de euros a través del área temática «Tecnologías de la sociedad de la información» (TSI) del Sexto Programa Marco (6PM) de la UE.

El Dr. Ángel Barranco, del Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla, puso en marcha el proyecto PHODYE e invitó a participar a sus antiguos colegas del EMPA (Laboratorios Federales Suizos de Investigación y Ensayo de Materiales). EMPA es uno de los ocho socios académicos e industriales procedentes de cuatro países (Bélgica, España, Suecia y Suiza) que participan actualmente en el proyecto.
Su objetivo es el desarrollo de una nueva familia de dispositivos sensores que combinan películas de sensores basados en colorantes y estructuras fotónicas. Estos sensores de gas extremadamente sensibles (compuestos por películas finas que cambian de color y de emisión fluorescente cuando entran en contacto con ciertas moléculas de gas) podrían emplearse para controlar las emisiones de vehículos o generar alertas sobre la presencia de sustancias tóxicas.
Cuando trabajaban en el proyecto PHODYE, Ana Borrás Oliver Gröning y Pierangelo Gröning (de EMPA) y Jürgen Köble (de Omicron Nanotechnology, Alemania) crearon esta metodología única para la conexión de nanocables orgánicos. El resultado acerca la fabricación de sensores, transistores, diodos y otros componentes más baratos y flexibles en todo el espectro entre la micro y la nanoescala.
Los físicos desarrollaron un nuevo proceso de deposición en vacío para sintetizar nanocables orgánicos y descubrieron una forma de fabricar nanocables de características muy variadas mediante la selección de la molécula iniciadora y las condiciones experimentales adecuadas. Su método es especialmente inusual y sorprendente debido a que es capaz de generar una estructura perfectamente monocristalina al controlar con precisión la temperatura y el tratamiento del sustrato y el flujo de moléculas.
El equipo no tardó en descubrir que con el nuevo proceso no sólo se podían generar nanocables para los sensores de gas del proyecto PHODYE, sino que además se abría la puerta a la creación de «circuitos eléctricos de nanocables» complejos para aplicaciones electrónicas y optoelectrónicas, como las células solares.
Esto se debe a que la gama de nanocables puede utilizarse a discreción para formar redes con propiedades muy distintas. El secreto reside en recubrir (mediante un proceso de pulverización iónica) los nanocables que crecen en la superficie con nanopartículas de plata. Gracias a estas partículas, se pueden generar más nanocables que están en contacto eléctrico con los cables originales: la base de un circuito eléctrico a nanoescala.
El Dr. Gröning explicó que existe la posibilidad de fabricar materiales semiconductores orgánicos que pueden resultar muy atractivos para la construcción de componentes electrónicos baratos, flexibles y de gran superficie.
El equipo ha presentado los resultados de su trabajo en la revista Advanced Materials. La finalización del proyecto PHODYE está programada para octubre de 2010.

Fuente:http://cordis.europa.eu/fetchCALLER=ES_NEWS&ACTION=D&SESSION=&RCN=32318

Publicado por: Angelalberto Bustamante

Electronica de estado Solido

--
Give Blood + Play Rugby..

Paneles solares y móviles comenzarán a ser fabricados con grafeno en 2011

Investigadores de Samsung y de la universidad Sungkyunkwan logran láminas flexibles de 30 pulgadas -IBM hace transistores a 100 GHzPalacios usa el material en el MIT para medir impulsos eléctricos de las células

Resistente, flexible y de gran conductividad. Con propiedades entre semiconductor y metal, el grafeno es el material más resistente jamás descubierto y en el que los electrones se mueven con mayor facilidad, al menos cien veces más rápido que en el silicio. Sin embargo, esta forma de carbono puro de una sola capa atómica de espesor, que revolucionará la electrónica, la informática y las comunicaciones era difícil de producir a gran escala sin perder calidad.
Ya no lo es. Un grupo de investigadores de Samsung y de la universidad Sungkyunkwan, en Corea del Sur, han conseguido fabricar láminas flexibles de grafeno de 30 pulgadas (unos 76 centímetros de diagonal).
"El objetivo es utilizar una técnica muy parecida a la que se emplea para imprimir los periódicos, donde millones de páginas son impresas en muy poco tiempo. En este caso, en lugar de papel se usan rollos de un material plástico flexible y, en lugar de tinta, se deposita una capa de grafeno de bajo coste, que se utilizará en un futuro muy cercano como uno de los principales componentes de teléfonos móviles, televisores, paneles solares....", explica Tomás Palacios.
El equipo de investigación del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT), que lidera este ingeniero de telecomunicaciones español, es pionero en el desarrollo de circuitos y dispositivos electrónicos de grafeno. Su prototipo de transistor de grafeno de bajo coste fue presentado en la reunión anual de la Sociedad Americana de Física en marzo de 2009 y, desde entonces, "se han producido avances importantes y prometedores. Por ejemplo, IBM ha logrado fabricar transistores de grafeno funcionando a 100 gigahercios (100 GHz)".
Si se conectara al multiplicador de frecuencia de grafeno, también desarrollado por Palacios en 2009, "la frecuencia de la señal de salida se duplicaría".
La progresión de este material de propiedades únicas, que también está cambiando la manera en la que se estudia la física, es "increíble. Está pasando de ser un material muy interesante para la ciencia básica a tener claras aplicaciones industriales. Paneles solares y teléfonos móviles ya serán fabricados con grafeno el año que viene", considera Palacios.
En septiembre, el MIT inaugura el Centro de Investigación sobre el Grafeno, que lidera el ingeniero español. Un centro en que investigadores y empresas (entre ellas algunos de los grandes fabricantes de semiconductores) no sólo intercambiarán sus conocimientos; los llevarán a la práctica.
Paralelamente, su equipo en el MIT sigue investigando. Por un lado, ha fabricado con este material la radio más pequeña del mundo, "que permite escuchar cualquier emisora y ser conectada a un altavoz". Por otro, ha abierto una línea de investigación que mezcla la electrónica basada en grafeno con la biología. Se trata de un sensor sobre el que se depositan células vivas. Como éstas se comunican mediante impulsos eléctricos y químicos, "utilizamos el grafeno para medir dichos impulsos y estudiar cómo estas células se relacionan entre sí".
Análisis celularEl objetivo es desarrollar nuevos instrumentos no intrusivos para el estudio celular. Hasta ahora, médicos y biólogos sólo podían observar las células bajo el microscopio o pincharlas para medir su voltaje. "Con este nuevo instrumento se logra obtener la misma información, pero sin dañar la célula. Como este material sólo tiene un átomo de espesor, cualquier cambio que se produce en la célula (composición química, voltaje...) depositada sobre el sensor modifica la conductividad del grafeno", precisa Palacios.
Y añade: "Saber cómo éstas se comunican, es el primer paso para entender el funcionamiento de órganos como el cerebro y cómo las celulas responden ante medicamentos y enfermedades".

Fuente:http://www.elpais.com/articulo/portada/Paneles/solares/moviles/comenzaran/ser/fabricados/grafeno/2011/elpepisupcib/20100701elpcibpor_3/Tes/

Publicado por: Angelalberto Bustamante

Electronica de Estado Solido

--
Give Blood + Play Rugby..

Ya están aquí: Dos nanotecnologías que cambiarán el mundo

Dos nuevos desarrollos en nanotecnología prometen cambiar el mundo para siempre en poco tiempo: los memsistores y las baterías con nanotubos de carbono. Estos nuevos descubrimientos podrán cambiar la forma de almacenar datos y energía en los dispositivos electrónicos y convertirlos en algo nunca antes visto por el hombre.
El portal español de tecnología, Neoteo, presenta dos nuevos inventos que seguramente cambiarán la forma de producir dispositivos electrónicos.

Los ramsistores

"Por fin una tecnología futurista se va a materializar en el mercado real de la informática. Llevamos mucho tiempo asistiendo a todo tipo de noticias espectaculares sobre nuevas memorias, nuevos chips y hasta materiales casi divinos, pero a la hora de la verdad todos son proyectos a largo plazo que no consiguen ver el escaparte de las tiendas. Los memristores parece que llegan para quedarse y HP asegura que para el 2013 dispondremos de máquinas con este tipo de memorias.
Hewlett Packard se ha propuesto lanzar al mercado productos comerciales con memoria basada en memristores en un plazo de 3 años. Stan Williams, investigador senior de HP y director del laboratorio de sistemas cuánticos y de información de la empresa, afirmó que su grupo está probando el primer grupo de muestras de dispositivos de memoria de memristor fabricadas en unas instalaciones de semiconductores sin especificar. Las muestras de matrices de memristores se están construyendo en obleas de silicio estándar de 300 milímetros. La fase de experimentación ha acabado con buenos resultados en el laboratorio y la empresa ahora quiere rentabilizar sus investigaciones pasando a fábrica lo aprendido con esta tecnología tan interesante.
Los memristores han sido objeto de mucho interés porque son capaces de funcionar con una actividad análoga a lo que ocurre en una sinapsis dentro del cerebro humano. Su potencial es enorme puesto que su propiedad principal radica en que pueden cambiar entre cientos de estados aunque por ahora los científicos sólo han podido obligarles a comportarse como transistores digitales, esto es, entre dos estados concretos: cero y uno. Con todo y con eso, los menristores consiguen realizar lo mismo que sus homólogos tradicionales pero con una energía mucho menor y en un espacio más pequeño.
HP los fabrica utilizando técnicas convencionales de litografía: colocando un conjunto de nanocables metálicos paralelos, recubriendo los cables con una capa de dióxido de titanio de unos pocos nanómetros de espesor y, a continuación, colocando una segunda matriz de cables perpendicular a la primera. Los puntos donde los cables se cruzan son los memristores, y cada uno puede ser tan pequeño que apenas miden tres nanómetros. Esta estructura de travesaño también hace posible empaquetar memristores en matrices muy densas.
En la revista Nature, Williams y sus colegas informaron de un gran paso adelante dentro de la lógica del memristor, gracias a la fabricación de circuitos capaces de soportar una lógica Booleana completa. La demostración de la lógica digital con los dispositivos es un primer paso importante hacia un tipo de informática más exótica. Digamos que, por ahora, los menristores funcionarán emulando a los sistemas de silicio actuales, mejorándolos en sus rendimientos pero a la vez, sirve de base para despegar hacia una tecnología nueva y muchísimo mas potente que la que tenemos hoy día.
Los memristores superan a las memorias flash en un orden de magnitud en capacidad de reescritura. Ambos mantienen los datos aunque se retire la energía, pero los primeros resisten hasta 1 millón de ciclos de escritura antes de presentar errores, mientras que los segundos se tienen que conformar con 100.000. Y estamos hablando de los primeros estadios de investigación porque, seguramente, en cuanto HP lance al mercado estas memorias tan especiales, el resto de fabricantes se lanzarán a la carrera para optimizarlos al máximo.
De todos modos, hay que andar con cierta cautela porque el comportamiento de los óxidos metálicos no resulta tan conocido como el del silicio. Una mejor comprensión de las propiedades materiales fundamentales de los óxidos metálicos utilizados para fabricar los memristores será crucial para garantizar que los chips con miles de millones de estos dispositivos funcionan de manera fiable durante un período de 10 años.
HP espera que su tecnología de memoria de memristor se escale mejor que el flash y espera poder ofrecer un producto con una densidad de almacenamiento de alrededor de 20 gigabytes por centímetro cuadrado en 2013, el doble del almacenamiento que se espera que ofrezca flash en ese momento. Ya ardemos de ganas de probar estas nuevas memorias que prometen un salto cuantitativo importante para que la ley de Moore siga manteniéndose efectiva.
Baterías de tubos de carbono
En un futuro no muy lejano las baterías podrán aumentar su poder de capacidad energética como resultado de un nuevo hallazgo de los investigadores del MIT. Descubrieron que el uso de nanotubos de carbono en uno de los electrodos de la batería produce un aumento significativo en la cantidad de energía que puede ser almacenada (hasta diez veces). Esta mejora en el rendimiento de las baterías reduciría el tamaño y el peso final gracias a que se necesitará menos cantidad de material para su fabricación en comparación con una batería de Litio - Ion convencional. Por este nuevo trabajo de investigación, se verán beneficiados desde los dispositivos móviles pequeños hasta las aplicaciones más exigentes.
Para producir los nuevos electrodos, los investigadores utilizaron un método de fabricación denominado "capa por capa", en el que un material de base (sustrato) es sumergido en soluciones que contienen nanotubos de carbono tratados con compuestos orgánicos simples, otorgándoles cargas positivas o negativas. Cuando estas capas se alternan en una superficie, se enlazan de modo firme gracias a la unión de cargas que son complementarias entre sí y conforman una película estable y duradera. Además de las ventajas indicadas, como la alta potencia o la mayor capacidad de almacenamiento, los electrodos de nanotubos de carbono mostraron muy buena estabilidad en el tiempo. Después de mil ciclos de carga y descarga aplicados a una batería de pruebas, no se registró ningún cambio perceptible en el rendimiento del material.
Los resultados fueron publicados en la revista Nature Nanotechnology y el trabajo de investigación fue realizado por un equipo dirigido por Yang Shao-Horn, profesor de Ingeniería Mecánica y Ciencia de los Materiales e Ingeniería, en colaboración con la profesora de Ingeniería Química, Paula Hammond. Los autores principales de esta investigación son las estudiantes Betar Gallant y Seung Woo Lee, junto con el investigador Naoaki Yabucchi.
Las baterías, como las de Litio - Ion (ampliamente utilizadas en dispositivos electrónicos portátiles), están fabricadas con tres componentes básicos: dos electrodos, uno negativo y otro positivo, separados entre sí por un electrolito. Este tercer componente es un material conductor de la electricidad a través del cual las partículas cargadas, o iones, pueden moverse con facilidad. Cuando estas baterías están en uso, los iones de litio con carga positiva viajan produciendo una corriente eléctrica que recorre y alimenta el circuito conectado a la batería. Durante el proceso de recarga, una corriente externa (provista por un dispositivo dedicado a esta finalidad) provoca que estos iones se muevan a la inversa para que sean incorporados en el material poroso del ánodo.
En el electrodo de la nueva batería, los nanotubos de carbono (una forma de carbono puro en el que las hojas de los átomos de carbono están enrolladas en forma de diminutos tubos) se "auto-ensamblan" en una estructura unida de manera firme que es porosa en escala nanómetrica (la milmillonésima parte del metro). Este proceso de "auto-ensamble electrostático" es muy importante, explica Hammond, porque generalmente los nanotubos de carbono sobre una superficie tienden a agruparse en paquetes, dejando menos superficie expuesta a sufrir reacciones. Mediante la incorporación de moléculas orgánicas (en los nanotubos), se obtiene un alto grado de porosidad que se incrementa con la presencia de grandes cantidades de nanotubos de carbono.
"Con el nuevo material, las baterías de litio demuestran que pueden ofrecer productos de muy alta potencia en ráfagas cortas y que pueden proporcionar energía constante durante largos períodos a dispositivos de bajo consumo", afirmó Seung Woo Lee. La producción de energía para un peso determinado de este nuevo material es cinco veces mayor que los sistemas convencionales, y la tasa de entrega de potencia total fue diez veces superior al de las baterías de Litio–Ion convencionales, aseguró el equipo. Este rendimiento se puede atribuir a una buena conducción de los iones y electrones en los electrodos y al eficiente almacenamiento del litio en la superficie de los nanotubos.
Además de ofrecer alta potencia energética, los electrodos de nanotubos de carbono mostraron muy buena estabilidad en el tiempo. Después de mil ciclos de carga y descarga sobre una batería de pruebas, no hubo ningún cambio perceptible en el rendimiento del material. Los electrodos producidos por el equipo tenían espesores de hasta unos pocos micrones, y las mejoras en la prestación energética sólo se observaron a niveles de salida de alta potencia. En futuros trabajos, el equipo aspira a producir electrodos de mayor espesor y ampliar las mejoras de rendimiento de los productos de bajo consumo.
"En su forma actual, el material podría tener aplicaciones dentro del área de los pequeños dispositivos electrónicos portátiles", dice Shao-Horn. "Pero si se logran electrodos con espesores de varios cientos de micrones, este hallazgo podría ser adecuado para otras aplicaciones más exigentes como los coches híbridos".
Si bien el material del electrodo fue producido por la inmersión de un sustrato en dos soluciones diferentes y en forma alternada (lo que da por resultado un proceso lento), la profesora Hammond sugiere que el método podría ser modificado por técnicas más optimizadas que se están ensayando en su laboratorio. En última instancia, podría abrir la posibilidad de un proceso de fabricación continuo que puede ser ampliado a un alto volumen de producción comercial. También podría ser utilizado para producir electrodos más gruesos con mayores posibilidades de entregar altas corrientes. "No hay un límite real sobre el espesor potencial", dice Hammond. "El único límite es el tiempo que toma para hacer las capas, y la técnica de proyección puede ser un proceso hasta 100 veces más rápido que la inmersión".
Seung Woo Lee dice que los nanotubos de carbono han sido producidos en cantidades limitadas hasta la fecha; sin embargo, un número importante de compañías se están preparando para la producción en masa de este tipo de materiales, y este hecho podría ayudar a que sea viable la fabricación de baterías a gran escala

Fuente:http://www.lahoradejujuy.com.ar/index.php?option=com_content&view=article&id=20540:ya-estan-aqui-dos-nanotecnologias-que-cambiaran-el-mundo&catid=92:tecnologia&Itemid=281

Publicado por : Angelalberto Bustamante

Electronica de estado solido

--
Give Blood + Play Rugby..

Placas Solares

 

Placas solares. Un panel solar es un módulo que aprovecha la energía de la radiación solar. El término comprende a los colectores solares utilizados para producir agua caliente (usualmente doméstica) y a los paneles fotovoltaicos utilizados para generar electricidad.

Los módulos fotovoltaicos o colectores solares fotovoltaicos (llamados a veces paneles solares) están formados por un conjunto de celdas (células fotovoltaicas) que producen electricidad a partir de la luz que incide sobre ellos.
En los procesos fotovoltaicos, la energía solar se convierte en energía eléctrica que después será utilizada por el hombre, con infinidad de aplicaciones posibles.
Los paneles fotovoltaicos están formados por numerosas celdas que convierten la luz en electricidad. Las celdas a veces son llamadas células fotovoltaicas, del griego "fotos", luz.
Estas celdas dependen del efecto fotovoltaico por el que la energía luminosa produce cargas positiva y negativa en dos semiconductores próximos de diferente tipo, produciendo así un campo eléctrico capaz de generar una corriente.

Tipos de paneles en función de los materiales:
Existen diferentes tipos de paneles solares en función de los materiales semiconductores y los métodos de fabricación que se empleen.
Silicio Puro monocristalino: Basados en secciones de una barra de silicio perfectamente cristalizado en una sola pieza.
Silicio puro policristalino: Los materiales son similares al anterior aunque en este caso el proceso de cristalización del silicio es diferente. Los paneles policristalinos se basan en secciones de una barra de silicio que se ha estructurado desordenadamente en forma de pequeños cristales.
Silicio amorfo: (TFS) Basados también en el silicio, pero a diferencia de los dos anteriores, este material no sigue aquí estructura cristalina alguna. Paneles de este tipo son habitualmente empleados para pequeños dispositivos electrónicos (Calculadoras, relojes) y en pequeños paneles portátiles.
Teluro de cadmio: Rendimiento en laboratorio 16% y en módulos comerciales 8%.
Arseniuro de Galio: Uno de los materiales más eficientes, presenta unos rendimientos en laboratorio del 25.7% siendo los comerciales del 20%.
Diseleniuro de cobre en indio: con rendimientos en laboratorio próximos al 17% y en módulos comerciales del 9%.
La energía solar, además de ser renovable y no contaminar el Medio Ambiente, es una energía muy abundante.
Su utilización contribuye a reducir el efecto invernadero producido por las emisiones de CO2 a la atmósfera, así como el cambio climático provocado por el efecto invernadero

Fuente:http://www.ecologismo.com/2010/06/25/placas-solares/

Publicado por: Angelalberto Bustamante

Electronica de estado solido

--
Give Blood + Play Rugby..

Llega la Bombilla Digital

 

Llega la bombilla digital Las nuevas lámparas cambian el filamento o el halógeno por un chip. En septiembre llegarán a España las primeras unidades, que fabrican Toshiba, Philips y General Electric

Después de 130 años alumbrando el mundo, ha llegado el momento del relevo para las bombillas incandescentes. Desde que Thomas A. Edison inventara la primera lámpara en 1879, su tecnología ha cambiado poco: una corriente eléctrica pasa por un filamento que, al calentarse, ilumina a su alrededor. Su escasa eficiencia (el 73% de la energía que liberan es en forma de calor y sólo el 8% en luz) las había condenado.
Ahora, en una esperada unión entre tecnología y electricidad, llegan unas bombillas que no llevan ni alambre ni gas en su interior, sino un chip. Son diez veces más eficientes y duran una eternidad, pero también diez veces más caras. Aunque aún no hay precios disponibles, el coste de un bombilla podría estar entre 30 y 60 euros.

El fabricante de ordenadores Toshiba presentó hoy en Madrid sus bombillas E-core. Por fuera parecen las de toda la vida, pero por dentro recuerdan más a un ordenador que a una lámpara. Una placa con chips de un material semiconductor como el silicio está conectada a un cable. Al ser atravesada por la corriente, emite luz. Es lo que se conoce como tecnología LED (diodo emisor de luz, en inglés). Aunque conocida desde los años sesenta, su escaso desarrollo la había arrinconado a servir de chivato de encendido de los aparatos electrónicos.

Son diez veces más eficientes y duran más, pero también son más carasSin embargo, en los últimos años se ha vencido gran parte de los obstáculos que presentaba. El color de la luz era uno de ellos. Los primeros LED sólo podían ser rojos; el tono específico dependía del material con el que se hacía. El uso de nuevos semiconductores, como el galio o el indio, abrió la paleta de colores por medio de la combinación con el verde y el azul. Aunque los LED no emiten luz blanca, se recubren con un material como el fósforo para conseguirla.

"La gran ventaja de las incandescentes era su calidez, con una luz casi como la del sol", explica la directora general de la recién estrenada división de iluminación LED de Toshiba, Inés López. Este era otro de los frenos de la tecnología LED: los primeros eran muy fríos, como los tubos fluorescentes de una vieja cocina.

Reproducción del color Olmedo (Valladolid) se ha convertido en el primer pueblo LED 100%Además, su capacidad para reproducir fielmente los colores no deja de aumentar. Las nuevas bombillas alcanzan un índice de reproducción cromática (CRI) de 80, frente al 100 de las antiguas. "Pero esto no ha hecho más que empezar, va tan deprisa que no sé de cuánto estaremos hablando en seis meses", añade López. Toshiba traerá a España en septiembre sus primeras bombillas de nueve vatios, equivalentes en teoría a 100 vatios de las viejas lámparas.

El punto fuerte de los LED es que consumen una fracción de la electricidad que se comían las bombillas tradicionales. "En las incandescentes, hasta el 95% de la energía es calor, casi como una estufa. En los LED casi todo es luz", explica el responsable de iluminación con LED de Philips, José Ramón Córcoles. Su bombilla Master LED, con una vida útil de hasta 45.000 horas, consume hasta un 80% menos que las incandescentes.

Iluminando las calles El consumo medio de cada español al año es de 166 kw, muy lejos de los 43 kw de los franceses. Aunque el Plan de Eficiencia Energética 2004-2012 del Gobierno se fijó el objetivo de bajar el consumo a 75 kw por ciudadano y año, a falta de menos de dos años, ninguna ciudad española lo ha conseguido. El alumbrado público encabeza la lista de derrochadores. Según datos del sector, un tercio de las bombillas que iluminan las calles se basan en tecnología de hace 40 años.

"Sobreiluminamos las ciudades porque nos da una sensación de seguridad", explica Córcoles. Pero, con la tecnología LED, al ser luz blanca, "podríamos bajar el nivel lumínico manteniendo aquella sensación", añade. Philips ya ha puesto sus bombillas en algunas calles de ciudades españolas. Pero sólo Olmedo (Valladolid) se ha convertido en un pueblo LED 100%.
El otro gran actor de la tecnología LED es General Electric. Fue un ingeniero suyo, Nick Holonyak, el que creó el primer diodo emisor de luz en 1962. La compañía tiene previsto lanzar a finales de año la bombilla más avanzada hasta el momento. Con 12 vatios, la Energy Smart A60 dará 806 lúmenes, unidad que mide el flujo luminoso.

Para el responsable de GE Lighting, Miguel Florido, los sistemas actuales ya han cumplido y "ahora toca pasar página". Aunque las bombillas de bajo consumo fluorescentes seguirán por un tiempo, "la eficiencia de los LED está ya por encima y la diferencia seguirá aumentando", explica. Esta tecnología, apoyada en la investigación con nuevos materiales, no deja de crecer. GE ya trabaja en el OLED, donde el material semiconductor es de origen orgánico, que aumentará su flexibilidad. "Podremos iluminar paredes, cortinas... lo que se nos ocurra", dice. El material orgánico con más posibilidades es el carbono, el que usó Edison en el filamento de su bombilla

Fuente:http://www.publico.es/ciencias/326485/llega/bombilla/digital/led/chip

Publicado por: Angelalberto Bustamante

Electronica de estado solido

--
Give Blood + Play Rugby..