Nomada Q : nanotecnología

nanotecnología

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En estos días recientes se han presentado los resultados de dos proyectos de investigación aplicada en relación al desarrollo de células solares con características mas eficientes de optimizacion de la radiación. La primera tiene su origen en la fabricacion de células solares utilizando silicio que producen tasas elevadas de energía, entre cuyas características presenten un mayor tamaño lo que facilitarla su traslado, mantenimiento e instalación y mayor potencia para obtener radiación solar, la segunda propuesta tiene que ver con el desarrollo de una célula orientada a la construcción bioclimática, se trataría de fabricar ventanas con vidrio solar, con capacidad para generar energia no solamente a partir de radiación solar sino de además de fuentes artificiales.

La primera investigación la protagoniza el Grupo de Investigación en Micro y Nanotecnologías de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) en España, que ha desarrollado una célula fotovoltaica de silicio que en los ensayos realizados hasta ahora, han conseguido hasta un 20,5%, de potencia respecto a las células fotovoltaicas que existen actualmentente en el mercado.

Este alto nivel de rendimiento se obtiene gracias al perfeccionamiento del sistema de recarga por el que se consiguen minimizar las perdidas durante el proceso de generación de energía, superando de esta forma la barrera establecida en el 15%, Por ejemplo, gracias al elevado rendimiento de este nuevo modelo de células, sólo harían falta 4,8 m2 de placas fotovoltaicas por suministrar la energía consumida por una familia en un año —de unos 4 kWh al día por término medio—, mientras que con las células tradicionales se necesitarían 6,5 m2.

Compuestas de silicio cristalino, su funcionamiento es sencillo y similar al de las células convencionales: la luz que captan genera cargas que se recogen en los contactos de las placas y la transforman en corriente eléctrica. “Lo que interesa es generar muchas cargas y que no se pierdan, es decir, que lleguen a los contactos”, explica Ramon Alcubilla, miembro del grupo de investigación. Finalmente, la luz solar convertida en corriente eléctrica se inyecta en la red eléctrica para usos domésticos e industriales.

El prototipo de ventana solar desarrollado por New Energy Thecnologies, es innovador por diversas razones en principio necesita de un agente externo (un pulverizador) para que las celulas solares del tamaño de un grano reaccionen para generar energía, teniendo la capacidad de poder generar electricidad a partir tanto de luz natural como de luz artificial, tan solo con una película que mide menos de 1/10th de espesor el equivalente a tan sólo 1/1.000 el grosor de un cabello humano.

Esta nueva tecnología llamada SolarWindow podría revolucionar los métodos de construcción de edificios, por primera vez, los científicos han desarrollado un producto que integrado transparencia que proporciona el vidrio y la capacidad de generar energía a partir de la radiación solar, conservando las características de visibilidad que presentan los vidrios que se comercializan en el mercado.

El mayor obstáculo ha sido la eliminacion de metal de la célula, que dificultaba la visibilidad de la ventana en su lugar se han utilizado células solares orgánicas, o la fotovoltaica orgánica (OPV) que ha recibido la atención del sector de la energía solar como una alternativa prometedora y de bajo costo a los típicos PV (fotovoltaica) empleados en la mayoría de las explotaciones solares.

Las células solares que están actualmente disponibles son en gran parte de obleas de silicio, un material caro y frágil que puede limitar su utilidad comercial. la generación de otros nuevos, de bajo costo, flexibles materiales solares de película fina, tales como el silicio amorfo, cobre-indio-Galio Selenio, y teluro de cadmio, requieren a menudo de alto vacío y técnicas de producción de alta temperatura, y son muchas veces más gruesa que la Nueva Energía células solares ultra pequeños. Esto generalmente limita la aplicación de tales películas delgadas sobre todo para el acero inoxidable, un material de substrato caro con perspectivas limitadas en cuanto a transparencia.

Las ventajas que presenta SolarWindow es que permite la fabricación de paneles solares transparentes sobre una amplia gama de materiales de sustrato, como el vidrio, plástico, e incluso el papel. Están hechos de polímeros naturales que se pueden disolver en el líquido de fácil aplicación que no requiere técnicas de producción costosos y complicados de alta temperatura o de alto vacío comunes a otras células solares, Las células solares orgánicas se pueden fabricar en una variedad de maneras, incluyendo la serigrafía, impresión de chorro de tinta y fumigación, algo que estéticamente amplia el abanico de posibilidades.

La células solares debido a su dualidad generan electricidad no sólo de la radiación visible en la luz del sol, sino también mediante el uso de la luz visible que se encuentran en la iluminación artificial, como la iluminación fluorescente que normalmente se instalan en oficinas y edificios comerciales.

En una investigación dirigida por el doctor Domingo F. Barber y su equipo pertenecientes Biotecnología del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en España, han conseguido desarrollar una técnica mediante la que empleando nanoparticulas magnéticas cuyo principio activo es el interferón gamma, actúa sobre las células tumorales evitando dañar el resto de las células.

Los ensayos realizados empleando un modelo animal tenia como objetivo encontrar nuevas vías terapéuticas en la lucha contra el cáncer potenciando el sistema inmunologico, una disciplina inmunoterapia antitumoral que esta adquiriendo una gran relevancia entre los investigadores biomédicos por la diversidad de posibilidades que ofrece en el tratamiento personalizado de los pacientes con distintos tipos de cáncer.

Siguiendo esta pauta y a raíz del descubrimiento de las citoquinas proteina cuya función consiste en regular la expresion de diferentes procesos celulares, entre los que se encuentra principalmente los pertenecientes al sistema inmunologico, entre las que se encuentra el interferón gamma. Lo que han observado los investigadores es como al administrar nanoparticulas magnéticas cargadas con interferón en ratones con cáncer, tras se dirigidas mediante la aplicacion de un imán a la zona donde se localizaba las células tumorales, provocando una respuesta inmune mediante la producción de interferón.

Esta nueva estrategia terapéutica ensayada en ratones y patentada por los investigadores del CSIC, se caracteriza por ser selectiva con la células canceriguenas efectuando una discriminación positiva celular, evitando perjudicar al resto del tejido celular. En la actualidad para tratar la mayoría de los procesos tumorales se emplea una combinacion compuesta por principalmente por radioterapia o quimioterapia, mas un complemento farmacologico, cuyos efectos secundarios el el debelitamiento del tejido celular en su conjunto.

Tanto en tumores generados mediante inyección de células tumorales como los producidos por sustancias químicas, los resultados obtenidos sugieren que este sistema podría ser de gran utilidad para el tratamiento, no sólo de tumores, sino de cualquier otra enfermedad en la que sea necesario la administración local de medicamentos, sin generar efectos secundarios en otras regiones.

Con el propósito incentivar la investigación como estrategia para estimular el desarrollo de nuevos prototipos de celdas solares fotovoltaicas, baterías, iluminacion LED a partir de incorporar tecnología nanotecnologica, se han sentado las bases para crear el primer proyecto de ámbito iberoamericano de estudio de aplicaciones nanotecnologicas en relación con la energía fotovoltaica.

La presentación de la Red de Nanoenergia cuya sede principal estará ubicada finalmente en la Universitat Jaume I en Castellon España forma parte del Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo (CYTED), estará coordinada por Juan Bisquert, director del Grupo de Dispositivos Fotovoltaicos y Optoelectrónicos de la UJI, y por Eva M. Barea, investigadora de este Grupo. Esta Red estará formada inicialmente por 13 grupos de 7 países (España, Argentina, Brasil, Colombia, Cuba, México y Uruguay), lo que le convierte en el proyecto de mayor embergadura científica emprendido en el marco Iberoamericano.

El embrión de la creación del proyecto Materiales y Dispositivos de Nanoescala para Conversión y Almacenamiento de Energía, es que ante la situación de emergencia energética debido al agotamiento de los combustibles fósiles y de sus consecuencias catastróficas para el medio ambiente, se dan las circunstancias idóneas para adoptar un nuevo modelo energético basados en principios sostenibles, con ese fin iniciaran diferentes estudios que desarrollen paneles solares fotovoltaicos de alta eficiencia energética y bajo coste, así como sistemas de almacenamiento y dispositivos optoeléctricos que permitan la generación, el uso racional y el ahorro de energía.

Con una duración en principio de tres años el proyecto se estructurara en diferentes área que impulsaran tanto la investigación base como aplicada con el objetivo de integrar tecnología nanotecnologica en los procesos de producción de energía de origen renovable, como en la fabricacion de células fotovoltaicas, baterías, LEDs y sistema de obtención de combustible con luz solar. La meta es conseguir productos con un estándar de alto rendimiento energético y una calificación sostenible que estimule la confianza de los inversores y consumidores en los valores que representan las energías renovables.

La primera actividad conjunta se llevará a cabo los días 3-6 de abril del 2011 en Natal (Brasil) con motivo de la celebración del congreso internacional “Nanoenergy11” (Nanoscale Materials and Devices for Energy Conversion, Storage and Biosensors) , contando con la presencia de algunos de los más acreditado expertos mundiales en aplicaciones de tecnología al conjunto de las energías verdes.

El principal handicap para que la industria automovilistica sustituya el motor de combustión por una batería eléctrica, es la excesiva duración de recarga que precisan las baterías eléctricas, estimándose en una oscilación de entre seis y ocho horas, aunque ya existen prototipos que han conseguido reducir los tiempos de repostaje a un máximo de cinco horas, esta duración se antoja todavía una marca muy distante en relación con el breve intervalo de tiempo que precisa un vehículo suministrado en una estación de servicios con crudo refinado.

Pese a este gran inconveniente la industria automovilistica esta paulatinamente reconvertiendo sus métodos de producción, implementando cadenas de producción donde las baterías de iones de litio por sus prestaciones es una de la preferencias entre las grandes compañias como estrategia para ofrecer al consumidor un producto equiparable a lo que esta acostumbrado a conducir.

El problema que plantea las moléculas de iones de litio es que al completar el ciclo de recarga desplazándose entre ánodos y cátodos en una batería producen estres al no soportar las altas densidades de potencia que se producen, como consecuencia se produce un estres en los ánodos causa de su desgaste si se les fuerza a densidades de potencias mas elevadas de lo que pueden asimilar.

Este déficit estructural se podría subsanar si las baterías se montaran con ánodos hechos con nanoscoops un nuevo material concebido a escala nano, es el resultado de sintetizar carbono (C) cubierto con una fina capa de aluminio (Al) y silicio (Si), las estructuras son flexibles y capaces de aceptar la descarga de forma rápida y la a velocidades extremadamente rápidas, pudiéndose exponer a las altas densidades de potencia evitando el estres, con lo que se acelera el proceso de recarga reduciendo el tiempo de recarga entre 40 y 60 veces comparandolo con las baterías de iones de litio convencionales.

Esta nueva arquitectura esta específicamente diseñada para soportar altas densidades de potencia ha sido desarrollada por un equipo de investigadores pertenecientes al Instituto Politécnico Renssela en Albany (Estados Unidos) dirigidos por el profesor Nikhil Koratkar, consiste en un electrodo en forma de cono de helado de ahí su nombre que a diferencia de las baterías fabricadas con ánodos utilizados en la actualidad pueden efectuar a mas velocidad, en la prueba de resistencia a la que se sometió soporto hasta 100 ciclos completos de recarga sin producirse estres en los ánodos fabricados con nanocoops.

La estructura del ánodo de una batería de iones de litio crece y se encoge cuando la batería se carga o descarga. Durante la carga, la adición de iones de litio aumenta el volumen del ánodo, mientras que la descarga tiene el efecto contrario. Estos cambios de volumen dan como resultado una acumulación de tensión en el ánodo. Una excesiva tensión que se acumula demasiado rápido, como en el caso de una batería de carga o descarga a alta velocidad, provoca el deterioro acelerado de las baterías. Esta es la razón por la que la mayoría de las baterías en dispositivos electrónicos portátiles de hoy en día, como los móviles y los ordenadores portátiles se cargan muy lentamente - la tasa de carga lenta es intencional y está diseñado para proteger la batería de daño inducido por el estrés.

En la carrera por conseguir desarrollar células solares eficientes en su optimizacion energética aplicando procesos basados en tecnología nanotecnologica, existen dos vías de investigación abiertas con el objetivo de desarrollar nanocables que posibiliten fabricar células solares que optimicen mejor la radiación solar, una es la desarrollada hasta ahora en la que emplea catalizadores metálicos como el oro presentando una forma hexagonal lo que dificulta la conducción de electrones y por lo tanto de la generación de energía.

La otra es fruto de la investigación realizada por Instituto de Nanociencia de la Universidad de Copenhague y en el que han conseguido desarrollar nanocables ultralimpios que presentan unos ratio de eficiencia energética notablemente mejores en relación a los nanocables normales de segmentos cúbicos hexagonales.

La razón de este mejor rendimiento se encuentra en el catalizador que se emplea para crecer en este caso sustrato de silicio integrada con una degadisima lamina de oxido, que facilita la actividad del galio que consiste en realizar pequeñas perforaciones en la lamina de oxido para que capturen el arsénico mediante lo que se produce un fenómeno conocido como efecto auto-catalítico acelerando la germinación de los nanocables.

Como resultado se obtienen unos nanocables mas eficientes presentando una estructura cubica de cristal no fragmentada, lo que facilita la obtención de radiación solar que con la tecnología actual oscila entre un 6 y un 9%, y que si se consiguiera fabricar células solares empleando nanocables ultralimpios se alcanzarian niveles de hasta 40%, lo que representa un salto cuantitativo muy significativo.

El siguiente paso es conseguir reducir los costes de fabricacion para ello la estrategia pasa por diversificar las fuentes de obtención de catalizadores y estandarizar los procesos de fabricacion de células solares.

Hacia tiempo que se esperaba una investigación cuyos resultados confirmaran la posibilidad de crear estructuras moléculas tridimensionales a nanoescala, este avance supondría un paso importantísimo hacia el desarrollo de componentes y dispositivos a partir de nanoestructuras, que tuvieran aplicaciones en múltiples ámbitos de la actividad económica como la industria, la medicina, la informática o la energía.

Esto lo han logrado por primera vez investigadores de la Universidad de Nottingham (Reino Unido), que dirigidos por Martin Schröder emérito profesor de química orgánica han conseguido generar sobre una superficie plana una estructura tridimensional molecular utilizando como huésped una molécula de fulereno de carbono sobre una estructura bidimensional compuesta por ácido tetracarboxílico, a la que se la añadido una segunda capa.

El resultado del experimento fue una estructura tridimensional molecular que al contrario que con las estructuras bidimensionales que presentaban molificaciones en su composiciones, las estructuras tridimensionales moleculares presentan formas estacionarias, además otra particularidad es que el proceso es reversible pudiendo transformar el plano de la estructura introduciendo una molécula de coroneno que produce una reacción química por la que las dos capas de ácido tetracarboxílico se sustutuye por una.

Poder disponer de la tecnología que posibilite una alternancia de planos bidimensionales a tridimensionales utilizando moléculas de carbono en este caso de fulereno, sugiere que se pueden producir estructuras planificadas con un objetivo funcional concreto.

Mas informacion

Existe la creencia de que el trastorno por déficit de atención e hiperactividad o TDAH es un desorden del comportamiento cuyos afectados se dan predominantemente en la infancia, esta ideas mas o menos extendida se ha ido desmoronando conforme se han ido conociendo resultados de investigaciones que relacionan la causa de el TDAH con un origen genético.

Lo que si es cierto es que el trastorno por déficit de atención e hiperactividad o TDAH es una enfermedad de la que se desconoce su incidencia en la adulta, todos los casos en los que el TDAH ha sido diagnosticada en edad adulta es porque el sujeto ya había padecido el trastorno de niño.

El ultimo estudio que ha correlacionado el TDAH infantil y su posterior reaparición en la adulta con una variante genética, ha sido el realizado por El Instituto de Investigación del Hospital Vall d'Hebron en Barcelona (España), que ha identificado la base genética LPHN3 (Latrofilina 3), como responsable de que el TDAH se reedite en el transcurso de la edad adulta, presentando unos síntomas comparables con los que se manifiestan en la niñez.

En el estudio en el que participaron 334 pacientes y 334 adultos sanos entre los años 2004 y 2008, se estableció que el componente genético expresado por la variante genética LPHN3 representa una pieza clave en la vinculacion de el TDAH infantil con la adulta, sumándose a una lista de variantes geneticas que corroboran el origen genético del trastorno por déficit de atención e hiperactividad.

Este descubrimiento tendrá aplicaciones en el diagnostico de aquellos individuos que puedan poseer esta alteración genética, lo que le predispone ha padecer el TDAH en su etapa adulta, pudiendo desarrollar nuevos tratamientos a partir de la variante genética LPHN3.

Como muchos grandes descubrimientos que se han sucedido a lo largo de la historia de la humanidad y que la transformaron, se tuvieron que concitar una serie de casualidades para que determinados hallazgos científicos se consumaran.

Este es el caso protagonizada por el profesor Yen-Hsun Wu del Centro de Investigación en Ciencias Aplicadas (ARC), de la Academia Sínica, Taiwan. Que estando en su laboratorio tratando de encontrar una alternativa para desarrollar una iluminación de alta eficiencia.

Similar a la que ofrece la tecnología LED, pero sin recurrir a productos químicos tóxicos como el polvo de fósforo, cuya aplicación además encarece su fabricacion por resultar muy complicado su tratamiento. Encontró una forma de generar energía por medios sostenibles.

Esto sucedió cuando realizando ensayos con otras sustancias descubrió, como las nanoparticulas de oro implantadas en una planta conocida como Bacopa Caroliniana, lograban inducir a la clorofila para que irradiara una emisión de luz fluorescente, en tono rojo.

Que poseía la capacidad de iluminar con un potencia equivalente a una bombilla LED, este fenómeno conocido bioluminiscencia, consiste en la capacidad que poseen diferentes especies de seres vivos para generar luz.

La diferencia fundamental es que en las mediciones realizadas tras completar los ensayos, es que la clorofila vegetal emite bioluminiscencia en una longitud de onda de alta (400 nm) de excitación ultravioleta. Mientas que en el caso de las nanopartículas de oro se excitan en longitudes de onda más cortas, lo que supone un paso muy importante en el desarrollo de la tecnología Bio/LED.

Una de las muchas posibildades que se han planteado para aplicar los resultados del estudio, es la de modificar genéticamente las especies vegetales que reunan las condiciones óptimas para potenciar la bioluminiscencia. De esta forma se conseguiría desarrollar una fuente de origen renovable, con la que se reducirían las emisiones de CO2 a la atmósfera y que se intergraria como un elemento mas en el espacio publico.

JUMP INTO THE FUTURE:

The French start-up Glowee has presented the bioluminescent lighting project, following the agreement signed with the authorities of the city of Rambouillet. The town, located just over fifty kilometres from Paris, has announced a whole plan whereby all of its furniture is to be illuminated by bioluminescent lamps. The route plan distributed to the press specifies that the different phases of implementation of this new model will be completed in several stages between 2022 and 2023.

ALSO IN SPANISH:

La start-up francesa Glowee ha presentado el proyecto de iluminación por bioluminiscencia, tras el acuerdo firmado con las autoridades de la ciudad de Rambouillet. Localidad situada a poco más de cincuenta kilómetros de Paris, que ha anunciado un plan integral por el que se han propuesto la totalidad del mobiliario destinado a iluminación por lámparas bioluminiscentes. La hoja de ruta repartida entre los medios específica que las diferentes fases de implementacion de este nuevo model se completará en varias fases entre 2022 y 2023.

¿Cual es el potencial del grafeno como material que sustituya al silicio,? eso es lo que diferentes iniciativas empresariales tratan de determinar mediante cuantiosas inversiones de activos económicos en investigación. A raíz de la concesión del premio Nobel de Física 2.010 a los dos investigadores Rusos, Andre Geim y Konstantin Novoselov, que lo sintetizaron por primera vez, las iniciativas se ha disparado, una de las que esta mejor posicionadas es la que representa la alianza entre la empresa con sede San Sebastian Graphenea y el Centro de Investigación en Nanotecnología de San Sebastián (CIC nanoGune).

Empleando una técnica conocida como deposición química, un proceso químico por el que se obtiene un determinado material, en este caso el propósito es sintetizar obleas de grafeno a partir de exponer grafito a un precursor volátil a una elevada temperatura (Por ejemplo si queremos obtener una película metal puro utilizaremos Argon), en este caso han empleado Metano, con la finalidad de obtener laminas de grafeno mas puro, resistente y aumentar su capacidad como conductor de energia.

De esta forma se conseguirían optimizar recursos, produciendo mas cantidad en forma de obleas de grafeno y por lo tanto reducir su coste de fabricacion que en la actualidad dista de ofrecer un precio competitivo estando su cotizacion muy por encima del Silicio, su alternativa natural.

Las primeras muestras obtenidas son de una calidad extraordinaria, debido a estos resultados los responsables de Graphenea, han suscrito un acuerdo para a finales de este año un fondo de capital riesgo entre a formar parte de la compañía, dotándola de los recursos económicos necesarios para proseguir sus investigaciones, si los plazos se cumplen en menos de una década los productos fabricados con grafeno ya tendrían que formar parte de nuestra vida cotidiana.

Pese al titubeante inicio de expansión y reconversión del mercado automovilistico, de su migracion de un modelo marcado por los combustibles fosiles a un modelo sostenible, donde las energías alternativas sustituyesen gradualmente a los carburantes derivados del refinamiento del petróleo, hoy va camino de convertirse en realidad, y en este nuevo escenario las baterías de litio son las que tienen mas papeletas de convertirse en el medio por el que los vehículos reposten. Pero tiene un gran inconveniente, su prestacion en carretera se agotan enseguida y tardan mucho en recargarse, además se deterioran con facilidad, incrementando el coste de mantenimiento del coche.

Tratando de encontrar de batería que cumpla con las expectativas de los consumidores, el fabricante Contour Energy Systems, ha perfeccionado el prototipo desarrollado por el Ingeniería Mecánica y Ciencia de los Materiales e Ingeniería del MIT. basado en baterías de nanotubos de carbono de li-ion que según los primeros ensayos incrementaría de hasta diez veces la duración respecto a las baterías que actualmente se comercializan.

Compuestas por láminas de átomos de carbono puro enrollado en tubos pequeños montados en una estructura densamense porosa a escala de nanómetros (mil millonésimas de metro). La gran ventaja de estos nanotubos de carbono contienen numerosos grupos funcionales en su superficie que puede almacenar una gran cantidad de iones de litio por unidad de masa, como resultado, las baterías de pueden producir altas potencias en ráfagas cortas, así como reducir el consumo de la batería durante largos períodos de tiempo.

El problema que plantea la fabricacion de vehículos a gran escala empleando nanotubos de carbono, es que su producción todavía no se realiza en cantidades suficientemente grandes para los volúmenes de nanotubos de carbono que demandan de carbono, algo que según los responsables de Contour Energy Systems estan en vias de solucionar implantando un sistema de producción mas eficiente, por lo que piensan que su modelo de batería de nanotubos de carbono de li-ion acabara por adoptarse como el modelo estándar por parte de los fabricantes de automoviles.

El pasado 21 de septiembre de 2010 la biotecnologica MagForce Nanotecnologías AG con sede en Berlin anuncio los resultados del ensayo realizado empleando de nanopartículas para el tratamiento del glioblastoma multiforme recurrente, estamos de un tumor cerebral primario para que el todavía no existe un tratamiento, como consecuencia la supervivencia promedio para pacientes con glioblastoma se cifra entre los doce y los dieciséis meses desde el momento en que se realiza el diagnostico. Estos tumores se diseminan rápidamente a otras partes del cerebro; por ello, son difíciles de tratar y generalmente vuelven a generase.

Con la publicación de los datos clínicos de este estudio clínico el examen de la seguridad y eficacia de la termoterapia intratumoral utilizando nanopartículas magnéticas de óxido de hierro se combinados con radioterapia de haz externo en pacientes con glioblastoma recurrente multiforme, se crea la posibilidad de que se den las condiciones sanitarias de poder trata las causas que originan la enfermedad.

El glioblastoma recurrente multiforme se origina debido a la presencia de una enzima, la histona deacetilasa, estrechamente relacionada con el ADN celular. Lo que hacen las nanopartículas de óxido de hierro, que se inyectan en el tumor y, debido a su recubrimiento especial, tras exponer al paciente a un campo magnético, por la aplicación de un campo magnético alterno, las nanopartículas empiezan a oscilar, producen calor, y eliminan el tejido del tumor.

En palabras del doctor Peter Heinrich, consejero delegado de MagForce Nanotecnologías AG. estamos pendientes de que la autoridad sanitaria apruebe los últimos ensayos de el Q1 que es la dominación comercial que recibirá el tratamiento, pudiendo estar a disposicion de los servicios de oncología Alemanes, a principio de 2011.

Emulando al ciclo de la vida que es infinito, investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT), han presentado unas células solares desarrolladas a partir de cloroplastos sintéticos que se regeneran a si mismas imitando el mecanismo de la fotosíntesis en las plantas, esto en la practica quiere de que los paneles solares fabricados a partir de esta tecnología tan solo se dañarían por causas externas.

Las células fotovoltaicas se reparan a si mismas utilizando una mecánica basada en el auto/ensamblaje, empleando fotones de la luz solar para captar los electrones diseminados de electricidad, al igual que en la naturaleza que poseen la capacidad de activar su sistema inmune para restañar la erosiones que provoca la exposición constante al sol regenerando el tejido vegetal.

Esta simbiosis orgánica/inorgánica esta diseñada a nivel manométrico, estando implicados elementos como nanotubos de carbono que soportan donde se localiza el circuito por donde circula la electricidad, completándolo con los fosfolípidos sintéticos y otras moléculas que se auto-ensamblan realizan la sinergia fotones de energía solar que son lo encargados de liberar electrones eléctricos, completando el ciclo regenerativo.

Este estudio de poder aplicarse en una instalación solar fotovoltaica supondría una revolución en términos económicos, pues se lograría salvar uno de los hándicap mas importantes que presentan las células fotovoltaicas, el de su resistencia y su eficiencia en la captación de energía solar.

Tras un periodo de seis meses desde que al señor X le insertaron un nanodetector de anomalías moleculares, que le ha estado evaluando una extraña afección hoy le han comunicado que en la ultima revisión de los resultados enviados mediante mediante ondas y que se han registrado periódicamente en equipos que evalúan los datos que generan la actividad de la células en el organismo, en una de esas revisiones rutinarias han logrado identificar la causa de su dolencia, noticia que supone un motivo de alegría para el señor X.

Es muy posible que cuando los diagnósticos se efectúen de esta forma, el método empleado sea muy similar al presentado por el equipo encabezado por Charles Lieber de la Universidad de Harvard, donde han desarrollado un nanotransistor que ha diferencia de otros prototipos que fueron concebidos planos, esta diseñado en tres dimensiones a escala manométrica, siendo la primera vez que se realiza.

El nuevo dispositivo transistor cuya función es detectar los cambios eléctricos y el flujo de iones que se producen a nivel intracelular, cubierta con una capa lipídica cuya función es fundirse con la membrana celular, posibilitando su inmersión celular cuantas veces sea necesaria sin afectar la estructura de la neurona donde este operando.

Con forma de V el nanosensor cuando penetra en la célula, registra la actividad y las modificaciones que puedan presentar el registro de actividad genética, enviando la señal mediante nanocables a un monitor donde queda registrado, Además de utilizar esta tecnología para estudiar las neuronas, agregando las proteínas o ácidos nucleicos especiales en el final de la nanosonda, se espera pode utilizar estos nanotransistores como biosensores para monitorear la actividad de proteínas específicas dentro de la célula en tiempo real.

El escorpión (Cazador de muerte) entre otros muchos apelativos, siendo su hábitat natural el desierto, se han encontrado poblaciones de su especie en África del Norte y Oriente Medio, este arácnido pertenece a la familia de los Buthidae , puede llegar a medir entre nueve y doce centímetros y su tonalidad verde pistacho le confiere la capacidad de mimetizarse con su entorno en determinadas situaciones de peligro, pese a las campanas que se hacen para concienciar de su peligrosidad y a que esta prohibida su comercialización, es una especie muy apreciada por coleccionistas en occidente.

Este singular y temido animal lleva siendo un tiempo objeto de estudio por la comunidad científica, por su potencial curativo, mas concretamente su mortífero veneno posee una sustancia la clorotoxina que por sus especiales características se viene utilizando en la investigación, con el propósito de desarrollar tratamientos del glioma (un tipo de cáncer de cerebro). La clorotoxina actúa adhieronse a las células oncogenas anidadas en el cerebro y el sistema nervioso periférico impedirles que proliferen, esta neurotoxina producida en laboratorio recibe el nombre de TM-601.

La diferencia del estudio realizado por la Universidad de Washington (Estados Unidos), en relación a otros precedentes, es el método empleado, en esta ocasión los investigadores sintetizaron una nanoparticulas de hierro con la sustancia de clorotoxina, para que la guiara depositándola en las células cancerigenas de los ratones con glioma, a los que previamente se les haba provocado el tumor, se observo una notable mejoría en la evolución y remisión de los síntomas, reduciéndose notablemente la actividad cancerigena.

Uno de los fármacos que se administra como complemento de la quimioterapia es el Cisplatino, un compuesto que contiene platino (II) y que actúa inhibiendo la proliferación de células tumorales, esta especialmente indicado para pacientes diagnosticados con cáncer de pulmón, de ovarios o cáncer de mama, el problema del Cisplatino es que en casos en que requiere la administración de dosis muy elevadas, la alta concentración puede producir toxicidad dañando gravemente el sistema renal como consecuencia del filtrado al torrente sanguíneo, por eso esta contraindicado en pacientes que tengan disfunción renal.

Ese pequeño inconveniente se podría solventar si el experimento que han realizado con éxito científicos de la División Harvard-MIT de Ciencias de la Salud y Tecnología (HST), se traslada a la praxis medica, para evitar que el medicamento afecte a los riñones, lo que han hecho es desarrollar una forma diferente de administrarlo, empleando nanoparticulas de Cistoplatino que por su volumen no logran traspasar el tejido renal, pudiendo el facultativo administrar la dosis que considere adecuada para tratar el tumor.

Las nanoparticulas de cistoplatino consisten en engarzar polímeros con cistoplatino, creando una cadena de uno cien nanometros de largo, lo suficiente para evitar que penetren en los riñones del paciente, pero del tamaño idóneo como para provocar la apoptosis de la célula oncogénica.

Hasta ahora es inviable observar el funcionamiento del cerebro, en determinados estados debido a las limitaciones tecnologicas se pueden estudiar los diferentes procesos que componen el sistema cerebral, pero en muchos casos se desconocen los mecanismos que están implicados en la interacción de las diferentes moléculas que son necesarias para que funciones, pudiéndose realizar estudios a un nivel muy superficial.

Uno de estos interrogantes se planteaba en relación a los elementos que actuaban para que se generaran nuevos recuerdos, se sabia que los recuerdos se generaban como consecuencia del numero de sinapsis se producian entre neuronas, pero debido a esta limitacion tecnológica se desconocía que actores moleculares propiciaba esta actividad sináptica. Esta interrogante ha sido desvelada gracias a la aplicacion de nuevos instrumentos de observacion desarrollados con tecnología nanotecnologica en el registro de imagenes ópticas.

Revelando que la molécula GABA el principal neurotransmisor inhibidor en el cerebro y que es producida de forma natural, regula la actividad sináptica entre neuronas, y por tanto es responsable de la cantidad de nuevos recuerdos que podemos generar, este estudio firmado por los doctores Inna Slutsky e Inbal Riven de la Universidad de Tel Aviv (Israel), se realizo observando el cerebro en estado de reposo (antes o después de almacenar recuerdos), comprobando como la actividad sináptica en las diferentes ramas dendríticas que componen la red neuronal diferían dependiendo de la proximidad de la ramificaciones dendríticas a su red neuronal, observandose un incremento de sinapsis en las ramas mas alejadas, lo que se atribuyo a una mayor presencia de la molécula GABA que debilitaba la fuerza de sinaptica en estado de reposo, concluyendo que una mayor concentración de la molécula GABA propiciaba la formacion de nuevos recuerdos en el hipocampo.

El organismo se ve expuesto a infinidad de infecciones que se producen por la invasión de bacterias que aprovechando la naturaleza propia del sistema circulatorio, penetra eludiendo las defensas habilitadas por el sistema inmunológico, penetrando en el torrente sanguíneo, esta circunstancia puede derivar en el desarrollo de diversas patologías, para eliminar estos patógenos de la sangre, existen diversas opciones, aunque las mas empleadas en los servicios hospitalarios son la diálisis la filtración hepática.

Coordinado por el doctor Wendeli Stark del Instituto Federal de Tecnología de Zurich (Suiza), su equipo ha estado desarrollando un método basado en la utilización de nanoimanes que contienen biomarcadores específicos, con los que han conseguido purificar selectivamente el plasma del organismo, evitando la contaminación de las membranas filtro, facilitando de esta forma una eficaz y rápida inmunización del sistema circulatorio.

La tecnología en que se basan los nanoimanes, consiste en sintetizar imanes con un diámetro no superior a treinta manómetros, a los se programo una misión añadiéndoles moléculas especificas que se acoplan a una diana terapéutica, después se filtra la sangre capturando los agentes infecciosos de la misma.

Lo que en principio se limitaba a un estudio para desarrollar nanocables orgánicos que Irian integrados en sensores de gas, cuya composición básicamente consiste en una aleación de películas de sensores basados en colorantes y estructuras fotónicas que tendría aplicaciones en la detección de las emisiones generadas por vehículos o en detectar la presencia de determinadas sustancias nocivas para la salud.

Cuando los físicos que trabajan en el proyecto PHODYE, un plan financiado con fondos contemplados en el Sexto Programa Marco (6PM) de la UE y destinados al programa Tecnologías de la sociedad de la información (TSI), observaron que sintetizando esos mismos nanocables orgánicos empleando la molécula iniciadora y las condiciones de investigación adecuadas, generaban una estructura monocristalina, descubrieron que las características eran las idóneas para crear circuitos conductores de electricidad a escala nanotecnologica.

Estas redes de nanocables posee un potencial que puede emplearse para configurar sistemas cuyas características sean muy diversos en su concepción, basta con rociar con una solución de nanopartículas de plata los nanocables que se extienden en la superficie, generando nuevos nanocables que interactúan con los nanocables que componen el circuito eléctrico a nanoescala.

Entre sus aplicaciones se contempla la de integrar circuitos eléctricos de nanocables en células solares, pudiendo optimizar el proceso de producción y potenciar sus caracteristicas de captación y de radiación, generando de esta forma energía.

Las necesidad de ampliar la capacidad de almacenamiento de contenidos utilizando, tanto unidades de memoria físicas como en la cloud computing, debido al crecimiento exponencial y paralelamente en relación al incremento de calidad que han experimentado los formatos que contienen y en los que se distribuyen, los productos multimedia y sus múltiples opciones, dirigidos al mercado del entretenimiento.

En este sentido y recogiendo el testigo del programa MAFIN, siguiendo su misma línea de investigación, se presenta TERAMAGSTOR un proyecto financiado con 1,3 millones de euros mediante el área temática ABTecnologías de la sociedad de la información BB (TSI) del Sexto Programa Marco (6PM) de la UE, cuyo propósito es desarrollar prototipos de almacenamiento empleando nanoesferas magnetizadas de veinticinco nanómetros de diámetro.

La metodología contemplada para desarrollar esta nueva tecnología, ha consistido en unir nanoesferas mediante una solución que consolida su posición, el siguiente paso es dotarle de una película magnética que posibilita su utilización como unidad de almacenamiento.

Además de trabajar en dispositivos de almacenamiento de alta densidad magnética del orden del terabit, los investigadores provenientes de diversas especialidades están probando formulas que habiliten nuevas funciones que amplíen sus prestaciones.

El Grafeno es un nuevo material descrito por primera vez en 1.930 en el que se viene trabajando desde finales del siglo XX, y que esta llamado a revolucionar la ingeniería industrial en las próximas décadas, formando parte de componentes que Irán integrados en elementos tan cotidianos como ordenadores, móviles, aplicaciones sanitarias, telecomunicaciones.... Entre sus propiedades destacan su resistencia, siendo considerado el material mas duro de los existentes hasta ahora y su alta ductilidad para transportar electrones alcanzando una velocidad hasta cien veces mayor que el Silicio, estructuralmente esta compuesto laminas planas prensadas de átomos de carbono, que adoptan forma hexagonal.

En principio una formula sencilla, pero con múltiples aplicaciones, entre los que campos donde se esta estudiando su aplicación practica es en el de la producción de paneles solares, el inconveniente que existia hasta ahora era que en el proceso de fabricación se perdían propiedades, pero este problema ha sido resuelto por investigadores de la Universidad Sungkyunkwan que han desarrollado las técnicas, utilzazas por el ingeniero en telecomunicaciones Tomas Palacios perteneciente al MIT para fabricar un prototipo de grafeno con un rendimiento de hasta 100 Ghz.

En el caso de la fabricación de células fotovoltaicas, el procedimiento consiste en prensar laminas flexibles de Grafeno, empleando bobinas de plástico flexible y añadiendo una capa de grafeno, obteniendo unas laminas de grafeno de aproximadamente treinta pulgadas.

Se estima que los primeros paneles solares elaborados a partir de Grafeno estarán disponibles en el mercado a partir del 2.011.