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

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

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

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

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

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

Paneles 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

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