NeoFronteras

Consiguen recrear los procesos de reparación de la Naturaleza para así fabricar un célula solar dinámica hecha con fluidos que imita la fotosíntesis.

Prototipo de célula solar autorreparable. Fuente: Patrick Gillooly.

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han creado lo que parece ser la primera célula fotovoltaica capaz de repararse a sí misma. Esta célula imita los sistemas de autorreparación naturales que se dan en las plantas.
El dispositivo podría llegar a un rendimiento del 40% que es muy superior a las mejores células fotovoltaicas comercializadas en la actualidad.
Las plantas convierten la luz solar en energía química gracias a las fotosíntesis. Los científicos han estado tratando de imitar este proceso desde hace tiempo usando materiales sintéticos. Pero el problema que siempre ha surgido es la degradación gradual de estos materiales provocada por la propia radiación solar, que al final terminaba por destruir el sistema. Las plantas han desarrollado por evolución sofisticados sistemas de reparación que evitan este problema y que consisten en la descomposición y ensamblaje de las proteínas dañadas por la luz solar. De este modo se asegura que las moléculas necesarias para la fotosíntesis están continuamente refrescándose y siempre funcionan como si fueran nuevas. (leer más…)

Proponen el uso de bacterias para que repararen las grietas que aparecen en el hormigón utilizado para la construcción.

En nuestra soberbia creemos que las construcciones modernas pervivirán por siempre. La verdad es que si no fuera por nuestros constantes cuidados duraría más bien poco y ni aún así durarán de todos modos mucho tiempo. Recientemente se intentó explorar la idea de qué ocurriría si el ser humano se desvaneciera súbitamente para siempre de la Tierra. Sorprendentemente, la Naturaleza recuperaría su lugar en el mundo, las carreteras estarían inservibles en unos pocos años, las presas reventarían, los edificios se caerían… Al cabo de unos pocos siglos no quedarían prácticamente casi huellas del ser humano. Sólo las pirámides de Egipto permanecerían como testigos del paso del hombre sobre este planeta. (leer más…)

Se avanza hacia la meta de conseguir una energía solar barata que compita con las fuentes de energía basadas en el petróleo o gas natural.

Ensayo con un sistema PETE. Fuente: Universidad de Stanford.

A todo el mundo, incluso a los apologetas (racionales) de los combustibles fósiles, les gustaría que hubiese una energía solar rentable. Sin embargo, la energía solar todavía no es competitiva comparada con las demás. O simplemente siempre sale mucho más barato perforar un agujero y sacar gas o petróleo que invertir en ciencia y tecnología.
El caso es que ahora, cuando el cambio climático nos amenaza y las fuentes convencionales de energía se encarecen, es cuando se está realizando bastante esfuerzo en el desarrollo de la energía solar, con avances muy frecuentes en el campo. Aunque ninguno de ellos es revolucionario, no deja de ser interesante que poco a poco la energía solar se acerque cada día más a la meta de ser una fuente de energía rentable. Muchos de estos avances pasan desapercibidos, pero la coincidencia en el tiempo de algunos de ellos ha hecho que esta redacción se fije en ellos. (leer más…)

Sientan las bases tecnológicas para que en un futuro haya células fotovoltaicas con un 66% de rendimiento.

Puntos cuánticos de seleniuro de plomo absorben la energía solar y transfieren electrones calientes al óxido de titanio. Fuente: Universidad de Texas.

Según un estudio de la Universidad de Texas dirigido por Xiaoyang Zhu, la eficiencia de las células fotovoltaicas podría incrementarse desde el actual límite de un 30% hasta alcanzar más de un 60%. El estudio se publicó en la revista Science. Estos científicos han descubierto un método para capturar la luz solar de alta energía que normalmente se pierde en forma de calor en las células convencionales. Esto se lograría con el uso nanocristales operando a modo de puntos cuánticos.
La máxima eficiencia de una célula solar de silicio actual es del 31%. La razón de tan bajo rendimiento se debe a que parte de la luz solar que llega a la célula está compuesta por fotones de alta energía que el semiconductor no es capaz de transformar en electricidad. Sólo lo logra en una determinada gama del espectro que viene dada por el semiconductor empleado. El resto de la energía, en forma de lo que se llaman “electrones calientes” o “rápidos” se pierde en forma de calor. (leer más…)

Consiguen un transistor funcional compuesto por siete átomos que es diez veces más pequeño que los comerciales.

Imagen de la plantilla del punto cuántico que muestra el agujero central donde van los siete átomos de fósforo. En la diagonal se aprecian los conectores que van al punto cuántico.

Hasta unas pocas décadas no habíamos visto los átomos. Sabíamos que existían, podíamos inferir su existencia pero no los podíamos ver directamente. Con la llegada de los microscopios electrónicos de cientos de kiloelectrón-voltios fue posible ver columnas de átomos y con los microscopios de fuerza atómica y efecto túnel fue posible palparlos y colocarlos donde quisiéramos. Han pasado ya 20 años desde que Don Eigler y Erhard Schweizer, del centro de investigación Almaden de IBM en San José, usaran un microscopio de efecto túnel para dibujar el logotipo de la compañía usando átomos individuales de xenón sobre una superficie de níquel. Es algo que Demócrito de Abdera ni siquiera era capaz de soñar. (leer más…)

Proponen el uso de ADN para la producción masiva de chips computacionales y sensores médicos baratos.

Galleta de ADN. Fuente: Chris Dwyer.

Desde hace unos pocos años se viene anunciando el efecto beneficioso que tendrá sobre la economía y nuestras vidas la nanotecnología. Obviamente no hemos visto avances espectaculares en este campo, pero sí resultados interesantes. Lo más difícil de conseguir en este campo probablemente sea la capacidad de conseguir estructuras auto-ensamblantes y que éstas estructuras hagan algo interesante. El resultado que vamos a relatar y los dos descritos en la noticia inmediatamente anterior son bastante interesantes.
Un buen logro es el que está alcanzando Chris Dwyer, un ingeniero de la Universidad de Duke, pues en sólo un día es capaz de conseguir en su laboratorio más circuitos lógicos con ADN que el resto del mundo con silicio. (leer más…)

Nuevos logros en nanotecnología consiguen crear nanorrobots que andan en una dirección específica o llevan carga de un sitio a otro.

Pie-de-foto. Fuente: Paul Michelotti.

Dos equipos independientes han creado robots de ADN que imitan mecanismos biológicos a escala molecular gracias los que pueden andar de manera independiente a lo largo de rutas definidas o llevar una carga de un punto a otro. Los experimentos, que son una combinación de los conocimientos que hay sobre la estructura y la dinámica del ADN, sugieren que los nanorrobots pronto podrían funcionar de manera autónoma para realizar tareas útiles.
La meta, según un miembro del Caltech, sería rediseñar la compleja maquinaria biomecánica de nuestras células para utilizarla para nuestros propios propósitos. Se podrían tener sistemas que actúen a nivel molecular como factorías químicas o que lleven carga de un lugar a otro. (leer más…)