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Solar Botanic - Arboles nanotecnologicos productores de energía


Sol, viento, agua y tierra han demostrado ser elementos que gestionado de forma sostenible, pueden proporcionar energia mas que suficiente como para cubrir las necesidades de suministro de la humanidad. Las soluciones que como consecuencia de la tecnologia y la innovación, son practicamente infinitas, de un tiempo a esta parte en el sector de la nanotecnologia aplicada se estan desarrollando proyectos de investigación relacionados con las energias verdes, que hacen pensar que en un futuro no muy lejano, la dependencia de los combustibles sera un episodio del pasado remoto. Uno de estos proyectos es el que desarrolla Solar Botanic , se tratan de arboles artificiales que incorpora sistema de captación de energia renovable diseñados a escala nanotecnologica

Los arboles artificiales de Solar Botanic son estéticamente idénticos a los naturales, la diferencia esta en los materiales que se emplean en la fabricación de sus estructuras y en la tecnología que integra los diferentes sistemas de captación de energía con los que esta dotado. Solar Botanic es la primera compañía en introducir una nueva dimensión de la reducción de costos mediante la combinación de dos fuentes de energía, energía solar y eólica, en un sistema basado en la naturaleza del diseño biomimética. 
La forma en que se captura energía a través del sistema patentado (Nanoleaf) una tecnología que captura la energía radiante del sol con las células y fotovoltaicas y termovoltaicas que realiza la conversión de la radiación en electricidad por mediación de elementos piezoeléctricos. La producción de energía también se produce a través de la fuerza dinámica producida por las hojas al ser mecidas por el viento.

Las Nanoleaves no sólo reflejan una pequeña parte de la luz solar que incide sobre ellas. Además de la conversión del espectro visible de luz, las Nanoleaves también convierten la luz invisible, conocida como luz infrarroja o radiación, no podemos verla, pero podemos sentirla - en forma de calor - es por eso que lo llamamos radiación. Debido a la combinación única de energía fotovoltaica y termovoltaica de las Nanoleaves convierte esta radiación térmica en electricidad, incluso horas después de la puesta del sol. De acuerdo con Solar Botánic, un árbol de hoja ancha artificial parecido a un roble o arce podría generar un 3500kWh y 7000kWh por año. Además, como los arboles análogos, podrían proporcionar sombra en verano, crear una barrera acústica y visualmente ofrecer la decoración de los techos urbanos, incluso pueden incorporar sistemas de aire filtración. 



Nuevo método para almacenar hidrógeno con materiales a escala nanotecnologica

 
El hidrógeno es una alternativa energética para reemplazar los combustibles fósiles desde la década de 1970. Pero el potencial de hidrógeno como vector energético no se ha desarrollado, debido principalmente debido a la a los estándares producción comercial y a las dificultades que plantea su almacenamiento. Se han venido realizado investigaciones sobre las fuentes de energía renovables como el hidrógeno desde hace algunos años. Recientemente, la investigación de vanguardia ha sido capaz de crear un nuevo método para almacenar hidrógeno. Con lo que corregir los inconvenientes que plantea el uso de hidrógeno.

La forma tradicional de fijación de hidrógeno en sólidos no ha tenido mucho éxito. Los volúmenes de hidrógeno absorbidos durante el almacenamiento son muy reducidos y los métodos son demasiado complicados con lo que se encarece su explotación. Estas dificultades se podrían gracias al nuevo método para almacenar el hidrógeno. Creado por un equipo de científicos del Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) , del Departamento de Energía (DOE) , de EE.UU. dirigidos por Jeff Urban Director Adjunto, de nanoestructuras inorgánicas dela Oficina del Nano-Science Center DOE, Berkeley Lab  que han descubierto un nuevo material bautizado como aire estable de magnesio a escala nano, compuestos que pueden ayudar en el almacenamiento de hidrógeno. 


Este material compuesto consiste en "nano-partículas de metal de magnesio filtrado a través de una matriz de polimetacrilato de metilo -. Un polímero relacionado con el Plexiglas, Las ventajas del nuevo material radican en que este material nano-compuesto es  flexible siendo capaz de absorber y liberar el hidrógeno a una temperatura normal evitando la oxidación del catalizador de metal. Esta capacidad ha sido considerada el gran paso de la hacia un mejor diseño para el almacenamiento de hidrógeno, pilas de hidrógeno y pilas de combustible de hidrógeno. 

Los ensayos realizadas con estos nuevos materiales han sido satisfactorias,  estos materiales compuestos fabricados a nano escala han sido capaces de superar las barreras termodinámicas y cinéticas que están presente en la naturaleza. Observando el nuevo material se observó el comportamiento de materiales a través del microscopio TEAM 0.5  perteneciente al Centro Nacional de Microscopía Electrónica (NCEM). Se siguió el comportamiento de almacenamiento de hidrógeno en el material nuevo. Los investigadores estudiaron el rendimiento de hidrógeno en el material nano-compuestos en el  Energía y Medio Ambiente División de Tecnologías (EETD) en el EETD Berkeley Lab, donde han realizado investigaciones pioneras acerca de  tecnologías con energías renovables, su generación y almacenamiento, incluido el hidrógeno. 

Desarrollan un dispositivo a escala nano para producir energía corporal

Cuando se trata sistemas energéticos basados en tecnología nanotecnologíca, los movimientos más pequeños, aparentemente pueden  proporcionar energía de origen renovable. Este fenomeno de la física es lo que se están  en la Universidad de Wisconsin en Madison. Dirigidos por el profesor de ciencia de los materiales e ingeniería  Xudong Wang, el investigador postdoctoral Chengliang Sol y el estudiante graduado Jian Shi, han creado lo que ellos denominan como un microbelt de plástico que vibra  con el movimiento del aire a baja velocidad,  que produces el movimiento de la respiración humana.

Un dispositivo que podría obtener su energía de los movimientos naturales del cuerpo, tales como la respiración, el flujo de sangre, el movimiento y el calor, podría cambiar drásticamente la cara de la tecnología biomédica. Con esta fuente constante de energía, los marcapasos, por ejemplo, no tendría que ser reemplazado, y los dispositivos de forma regular puede medir los niveles de glucosa en sangre en personas con diabetes. El prototipo microbelt utiliza fluoruro de polivinilideno (PVDF), que convierte la energía del flujo de aire a baja velocidad en electricidad a través de su oscilación resonante. este registra una  carga eléctrica en respuesta al este estrés mecánico corporal en lo que se conoce como el efecto piezoeléctrico. Esta carga eléctrica es suficiente para  hacer funcionar pequenos dispositivos de energía eléctrica, el tipo de los utilizados en nanotecnología.

Para crear el microbelt, Wang y su equipo utilizaron un proceso de iones de grabado para las películas de PVDF de un micrometro de espesor sin afectar a sus propiedades piezoeléctricas. Aunque hay que efectuar mejoras en el proceso, hasta diluir el PVDF en una medida inferior a la micra. Como cualidad adicional, decir que el PVDF es bio-compatible, por lo que es un candidato ideal para la promoción de micro-dispositivos médicos.

Básicamente, el proceso consiste en cosechar la energía mecánica que generan los sistemas biológicos. El flujo de aire de la respiración humana normal suele estar por debajo de unos dos metros por segundo. Calculamos que si pudiéramos hacer  películas de este material lo suficientemente delgadas,  la pequeñas vibraciones podrían producir unos microvatios de energía eléctrica que podría ser útil para  desarrollar aplicaciones sensores u otros dispositivos que requirieran poca energía.

Nanosensores de transcripcion celular

Los sensores fabricados a partir de moléculas de ADN a medida se podrían utilizar para personalizar los tratamientos contra el cáncer y controlar la calidad de las células madre, según un equipo internacional de investigadores liderados por científicos de la Universidad de California en Santa Bárbara y la Universidad de Roma Tor Vergata. 

La nueva generación de nanosensores pueden detectar rápidamente una amplia clase de proteínas llamadas factores de transcripción, que sirven como interruptores de control maestro en los moleculares. La investigación se describe en un artículo publicado en Journal of the American Chemical Society. El destino de nuestras células está controlada por miles de proteínas diferentes, conocidos como factores de transcripción. Según Alexis Vallée-Bélisle, un investigador postdoctoral del Departamento de UCSB de Química y Bioquímica, quien dirigió el estudio. "El papel de estas proteínas es la lectura del genoma y su traducción a instrucciones para la síntesis de las diferentes moléculas que controlan la expresión célular. 

Los factores de transcripción actúan un poco como la" configuración "de nuestras células, al igual que la configuración de nuestros teléfonos u ordenadores. Lo que nuestros sensores hacer leer los valores. "Cuando los científicos utilizan las células madre y los convierten en células especializadas, lo hacen modificando los niveles de algunos factores de transcripción.

Este proceso se denomina reprogramación celular. Nuestros sensores de seguimiento de las actividades del factor de transcripción, se podrían utilizar para asegurar que las células madre han sido debidamente reprogramadas. También se podría emplear para determinar qué factores de transcripción son activados o reprimidos en las células cancerosas de un paciente, lo que permitiría a los facultativos utilizar la combinación correcta de medicamentos para cada paciente.

Andrew Bonham, investigador postdoctoral en la UCSB y co-primer autor del estudio, explicó que muchos laboratorios han desarrollado métodos para leer los factores de transcripción, sin embargo, el enfoque de este equipo es mas rápido y eficaz. En la mayoría de los laboratorios, los investigadores pasan horas extrayendo las proteínas de las células antes de su análisis. Con los nuevos sensores, se puede medir el nivel de fluorescencia de la muestra lo que facilita la transcripción celular.

Toda la información necesaria para detectar la transcripción de las actividades de los factores en el genoma humano, podría ser utilizado para construir sensores. Una vez activados, estos miles de diferentes factores de transcripción se unen a su propia secuencia específica de ADN. Utilizamos estas secuencias como punto de partida para construir nanosensores mas precisos. El descubrimiento clave que subyace en esta nueva tecnología es la continuación de estudios de los biosensores naturales que se expresan en las células. 

Todas las criaturas, desde las bacterias hasta los seres humanos, controlar su entorno con" interruptores biomoleculares, este proceso se realiza a partir de moléculas de ARN o proteínas. Por ejemplo, hay millones de proteínas de los receptores que detectan las moléculas de olor diferente  cambiando de un" estado de apagado "a un" estado de encendido. La belleza de estos interruptores es que son lo suficientemente pequeños para operar dentro de una célula, y lo suficientemente específicos como para alterar el proceso celular con un resultado concreto. 

Inspirado por la eficiencia de estos nanosensores, el grupo de investigación de Norbert Reich, también profesor en el Departamento de UCSB de Química y Bioquímica, construyo nanosensores sintéticos de conmutación utilizando el ADN, en lugar de proteínas o ARN. En concreto, el equipo de reprogramo tres secuencias de ADN, cada uno reconocía un factor de transcripción diferente, estos interruptores moleculares que se convierten en fluorescentes cuando se unen a sus receptores. Con el uso de estos sensores a escala nanométrica, los investigadores pudieron determinar la actividad del factor de transcripción directamente en extractos celulares simplemente midiendo su nivel de fluorescencia.

Los investigadores creen que esta estrategia en última instancia, permitiría a los biólogos controlar la activación de miles de factores de transcripción, lo que facultara una mejor comprensión de la división celular y los mecanismos subyacentes al desarrollo. 

Se presenta la viga impresa con células solares (DSC)

El gigante del acero Tata Steel en colaboración con el fabricante de paneles solare y administrador de parques solares Dyesol, han llegado a un acuerdo  para producir una viga de acero recubierta con paneles solares El prototipo de construcción solar esta fabricado utilizando un viga de acero cubierta de paneles que emplean la tecnología células solares sintetizadas por colorante (DSC), que permiten capturar tanto la luz directa y difusa, obteniendo una alta eficiencia en la producción de energía de origen solar. 
Las células solares se "imprime" directamente sobre el acero en lugar de adherir celdas sobre la superficie del objeto. Una célula solar de colorante (DSC) esta formada por una capa de titanio nanoestructurado sensibilizado a la luz visible con un colorante orgánico, y llenado de conductor líquido. Las capas rígidas que cierran la célula solar son transparentes, por lo que puede recibir iluminación desde cualquier dirección.  El nuevo proceso permitirá que Tata Steel para integrar la energía fotovoltaica en los materiales de construcción en el volumen a un costo moderado.

Las ventajas que presenta este tipo de tecnología por impresión son numerosas. Los materiales de base son baratos y abundantes, el proceso de preparación es bastante sencillo, y el dispositivo es muy versátil para realizar configuraciones que se adapten a diferentes necesidades. Por ejemplo, con la misma estructura pero empleando diferentes colorantes, que permiten realizar el color de la célula de la forma deseada. Hay que resaltar la célula blanca, que utiliza un colorante con espectro solar, y por tanto refleja todos los colores. Dicho colorante también permite realizar células solares transparentes a nuestra visión.

Las células (DSC) impresas en la viga son las de mayor tamaño realizadas hasta ahora en el mundo, siendo el resultado del proyecto de las empresas de investigación conjunta que consta de 30 científicos e ingenieros en un laboratorio de Gales, que han suscrito un acuerdo de explotacion de la patente co Tata Steel. La viga es sólo el primer paso en un plan para desarrollar una larga lista de sistemas fotovoltaicos integrados en edificios que incluyen techos, fachadas y ventanas. El material podría incluso ser desarrollados para integrarse en la industria automovilistica.

El proyecto ha supuesto una inversion de US $ 18 millones, gestionada conjuntamente por las dos compañías para desarrollar la tecnología DSC aplicada a la fabricacion en serie de materiales para diferentes sectores. En una estrategia  de Dyesol para incorporar soluciones solares mediante la innovación y la tecnología que permitan ampliar el catalogo de productos con sistemas de producción solar..

Nuevas células solares plásticas a escala nano, baratas y altamente eficientes

Un estudio desarrollado por científicos pertenecientes a las universidades de Sheffield y Cambridge en materia de energía renovable, promete una revolución en la fabricaion y una reducción en el coste de las tecnologías solares. Este método de producción consiste en imprimir  capas flexibles de material que se deposita en grandes áreas como un film transparente - creando eficientes estructuras de las células solares. El estudio, publicado en el Journal Advanced Energy Materials, allana el camino para las nuevas técnicas de fabricación de células solares y la promesa de la evolución de la energía solar renovable.

Dirigido por el Dr. Andrew Parnell en la investigación se estudiaron diferentes polimeros estructuralmente, utilizando una fuente de neutrones ISIS y los rayos X emitidos por la Fuente de Luz de Diamante en STFC Rutherford Appleton Laboratory en Oxfordshire. Este trabajo demuestra claramente la importancia del uso combinado de neutrones y rayos X de dispersión de fuentes tales como ISIS y Diamante en el análisis de estructuras a escala nanotecnologica., de estudiar su estructura interna y propiedades de forma no destructiva. Mediante el estudio de las capas de los materiales que convierten la luz solar en electricidad.

La presión sobre los recursos energéticos existentes, debido al aumento de la demanda de los países emergentes y en vías de desarrollo, hace acuaciante la búsqueda de nuevas formulas de producción de energía, a partir del uso y tratamiento de la energía que se genera utilizando como fuente la que te proporciona las energías renovables. Con los rayos que emite el sol hacia la tierra, durante dos horas es suficiente energía para satisfacer las necesidades energéticas de la Tierra durante un año entero.

Estos prometedores resultados dan pistas importantes sobre cómo fabricar  paneles ultra-baratos de energía solar para uso doméstico e industrial fabricandose a gran escala. En lugar de utilizar los métodos de fabricación complejos y costosos para crear una nanoestructura de semiconductores específicos, la impresión de gran volumen podría ser utilizada para producir a escala manométrica (60 nano-metros) películas de celdas solares que son más de mil veces más delgado que el ancho de un cabello humano . Estas películas podrían ser utilizadas para hacer rentable la luz a partir de su producción utilizando paneles solares.

Desarrollan nanopartículas que utilizan los glóbulos rojos como disfraz para luchar contra cáncer

Investigadores de la Universidad de California en San Diego han desarrollado un nuevo método de camuflar las nanopartículas como glóbulos rojos, lo que les permitirá eludir el sistema inmunológico del organismo y suministrar el fármaco aititumoral seleccionando las células tumorales evitando dañar el tejido sano . Los resultados del estudio han sido publicado en la edición digital de Proceedings of the National Academy of Sciences.

El método consiste en envolver la membrana de los glóbulos rojos con  un manto de camuflaje de gran alcance  con un polímero biodegradable de nanopartículas rellenas con un cóctel de fármacos de moléculas antitumorales. Las nanopartículas tienen un tamaño menor de 100 nanómetros, aproximadamente el mismo tamaño que un virus.

Los investigadores han estado trabajando durante años en el desarrollo de sistemas de administración de fármacos que imiten el comportamiento natural del cuerpo para la administración de fármacos más eficaces. Las nanoparticulas son un candidato ideal para convertirse  en ese vector, debido a que pueden permanecer largos periodos de tiempo sin que sea detectado por el sistema inmunológico. Los glóbulos rojos por su parte poseen un ciclo vital de hasta 180 días, por lo que se   su utilizacion para neutralizar la acción canceriguena con la administración de nanoparticulas con farmacos que apliquen, suponen un abundante ejercito antitumoral. "Esta es la primera obra que se combina la membrana celular natural con una nanopartícula sintética para aplicaciones de suministro de drogas", según el autor principal del estudio el doctor Zhang Che-Ming Hu.

Las  nanopartículas ya se están utilizando con éxito en el tratamiento clínico de cáncer  en el suministro de medicamentos en quimioterapia. Están recubiertas de un material sintético como el glicol de polietileno que crea una capa de protección para suprimir el sistema inmune de modo que la nanopartícula tiene tiempo para inyectar la moléculas.  Pero su  autonomía se limita a un pocas horas, en la que las nanoparticulas tienen que identificar su objetivo y actuar, con los que sus efectos son menores. Las nanopartículas recubiertas en las membranas de las células rojas de la sangre circularon en los cuerpos de los ratones de laboratorio durante casi dos días.  

El uso de células rojas de la sangre supone un cambio significativo de enfoque y un gran avance en el campo de la investigación personalizada de administración de fármacos. Tratando de imitar las propiedades más importantes de los glóbulos rojos en un revestimiento sintético requiere una comprensión biológica en profundidad de cómo todas las proteínas y los lípidos funcióna en la superficie de una célula para que usted sepa que está imitando las propiedades adecuadas. En cambio, en el estudio desarrollado por el equipo de Zhang, solo utiliza la membrana de la superficie del glóbulo rojo.

El uso de nanopartículas para administrar medicamentos también reduce a pocos minutos de de tratamiento empleando una sola inyección de nanopartículaslas, en lugar de la horas que se precisan con el goteo lento soluciones medicamento de quimioterapia por vía intravenosa. Esto mejora significativamente la experiencia del paciente y el cumplimiento del plan terapéutico. El descubrimiento podría conducir a la administración de fármacos más personalizado en el que una pequeña muestra de sangre del propio paciente, podrían producir lo suficiente de la membrana esencial para disfrazar las nanopartículas, la reducción del riesgo de la respuesta inmune a casi nada.

Uno de los pasos a seguir es desarrollar un enfoque para la fabricación a gran escala de estas nanopartículas biomiméticas para el uso clínico. Los investigadores también  pretenden añadir una molécula de orientación a la membrana que permitirá a la partícula  buscar y unirse a las células cancerosas, e integrar la tecnología para el suministro de varias soluciones farmacologicas al mismo tiempo

Células de amplio espectro consiguen una tasa de hasta un 42% de radiacion solar

Investigadores de la Universidad de Toronto en Canada, han diseñado una nueva célula solar que puede llegar a ser decisiva en la fabricacion de recubrimientos delgados capaz de convertir de manera eficiente la energía solar en electricidad. El equipo de ingenieros, encabezados por Ted Sargent, profesor de Ingeniería Eléctrica y Computación de la Universidad de Toronto, ha desarrollado la primera célula solar que se basa en el principio de colloidal quantum dots (CQD) que traducido seria puntos cuánticos coloidales.

En la búsqueda de una infraestructura eficiente que aprovechar el potencial de espectro visible y la infrarroja del sol, los investigadores han tenido éxito en el diseño de un dispositivo. Según el autor principal del experimento, el doctor Wang Xihua, la célula es un pack de dos capas que absorben la luz, uno para captar la energía de los rayos visibles del sol y la otra capa la intención de cosechar por lo menos la mitad del poder de los rayos infrarrojos del sol.

El equipo pionero en células solares fabricadas con materiales CQD, a nanoescala que fácilmente se puede ajustar para responder a determinadas longitudes de onda del espectro visible e invisible. Al capturar una amplia gama de las ondas de luz - más de lo normal las células solares - tándem células CQD solar puede llegar en principio hasta un 42 por ciento de eficiencia. La mejor de una sola células solares están limitados a un máximo de 31 por ciento de eficiencia. Pero en realidad, las células solares que instalamos en los techos de nuestras viviendas y en los productos de consumo poseen entre 14 a 18 por ciento de eficiencia.


El coeficiente de absorción de CQD es de crucial importancia en los espesores adecuados para permitir que la energía fotovoltaica sea eficiente. Los estudios sobre CQD dispersada en una solución para la interacción de la película solar. Puntos cuánticos coloidales (CQD) se procesan en soluciones de semiconductores en la energía fotovoltaica de bajo costo. La sintonización de la banda de las películas de CQD a través del efecto de tamaño cuántico permite la personalización del perfil de absorción de las células solares "para que coincida con el sol de amplio espectro visible e infrarrojos de largo alcance que impactan la tierra.

El trabajo convierte al equipo de Toronto, en líder mundial con una 5,6 por ciento eficientes células de puntos cuánticos coloidales solar. La fabricación eficiente y rentable de las células solares es un gran desafío global, la esperanza de que en cinco años,las células solares utilicen la capa de recombinación fotónica se integre en los materiales de construcción, automóviles y dispositivos móviles.

Desarrollan el primer transistor de grafeno a una frecuencia de 100 GHz destinado al desarrollo de dispositivos inalámbricos

La nanotecnología es una tecnología que permite y de la que se espera avances en diferentes campos. Estos incluyen materiales funcionales avanzados, sensores, herramientas, asistencia sanitaria, bio-análisis, purificación agua, tecnología de la energía, y más. Los científicos de IBM aplican su experiencia nanociencia a los problemas fuera de la nanoelectrónica y ayudan a abordan algunos de los mayores desafíos de nuestro tiempo, como el uso más eficiente de la energía solar, y nuevas formas de purificación o desalinización de agua.
Investigadores perteneciente  al Binnig y Rohrer Centro de Nanotecnología de IBM en Zurich (Suiza) han logrado desarrollar el primer transistor en cuya fabricacion se ha empleado grafeno, destinado al desarrollo de dispositivos inalámbricos. En un artículo publicado ayer en la revista Science, investigadores de IBM anunció el primer semiconductor de grafeno integrado en una oblea de silicio a escala nanotecnologicata,  soportando una frecuencia de funcionamiento de hasta 10 gigahertz (10 mil millones de ciclos por segundo). y temperaturas proximas a los 125 ºC, cifras muy por encima de las presentadas por el mismo equipo en Diciembre de 2.010. cuando IBM anunció que ha descubierto una nueva forma de crear chips integrando en la misma pieza de silicio equipos ópticos y eléctricos, lo que permite a los chips comunicarse usando pulsos de luz en lugar de señales eléctricas.

Diseñado pensando en las comunicaciones inalámbricas, este grafeno basados ​​en circuitos integrados analógicos podrían mejorar los dispositivos inalámbricos de hoy y apunta a la posibilidad de un nuevo conjunto de aplicaciones. En las frecuencias convencionales de hoy en día, las señales de teléfono celular y el transceptor se puede mejorar, permitiendo potencialmente a los teléfonos para trabajar donde no pueden hoy en día, mientras que, a frecuencias mucho más altas, los militares y el personal médico pudo ver armas ocultas o la conducta de imágenes médicas sin los peligros de la radiación misma rayos-X.

El grafeno, es el material electrónico más delgado, consiste en una sola capa de átomos de carbono embalado en una estructura de nido de abeja, posee excelentes propiedades eléctricas, ópticas, mecánicas y térmicas que podrían hacer que sea menos costoso y precise menos consumo de energía dentro de dispositivos electrónicos portátiles como los teléfonos inteligentes.

A pesar de importantes avances científicos en la comprensión de este nuevo material y la demostración de los dispositivos de alto rendimiento basados ​​en el grafeno, el desafío de los transistores de grafeno es integrarse con otros componentes en un solo chip, debido principalmente a una mala adherencia de grafeno con metales y óxidos y la falta de sistemas de fabricación fiable para producir dispositivos y circuitos reproducibles.

Este nuevo circuito integrado, que consiste en un transistor de grafeno y un par de bobinas compacta integrada en una oblea de carburo de silicio (SiC), superan los obstáculos de diseño mediante el desarrollo de procedimientos de fabricación de obleas a escala nano, que mantienen la calidad del grafeno y, al mismo tiempo, permiten su integración con otros componentes en un circuito complejo.

¿Cómo funciona?

El grafeno es sintetizada por tratamiento térmico de las obleas de carburo de silicio para formar capas de grafeno uniforme en la superficie de carburo de silicio. La fabricación de los circuitos de grafeno consta de cuatro capas de metal y dos capas de óxido que forman parte de lo transistores de grafeno, inducidos en chip y las interconexiones.

El circuito funciona como un alternador de frecuencia de banda ancha, que produce señales de salida con frecuencias mixtas (suma y la diferencia) de las señales de entrada. Los alternadores son componentes fundamentales de muchos sistemas de comunicación electrónica. Frecuencia de muestreo de hasta 10 GHz y la estabilidad termal excelente de hasta 125 ° C se ha demostrado con el circuito integrado de grafeno.

El esquema de fabricación desarrollados también se puede aplicar a otros tipos de grafeno, incluidos los vapores químicos depositados (ECV) películas de grafeno sintetizado en las películas de metal, y también son compatibles con la litografía óptica para reducir el coste y  aumentar el rendimiento.

ECOPAD una tablet que genera energía en función de su uso

Era cuestión de tiempo que alguien aplicara la interactividad que se produce entre el usuario y la interfaz para generar energía que cubriera el suministro de electricidad del ordenador. Ya existen precedentes que han intentado utilizar esa actividad con resultados mas pobres, quizás no existía la interfaz informática adecuada para canalizarla a través de un sistema de optimizacion y  producción de energía a partir del movimiento corporal.
Los que parece que han desarrollado esta idea con éxito, han sido los diseñadores Yonggu Do, Jun Se Kim y Eun Ha Seo. Que recientemente presentaron los resultados del proyecto Ecopad, la primera tablet cuya demanda de energía se cubre con las pulsaciones que realiza el usuario sobre la pantalla táctil de la tableta.
El Ecopad que ha recibido el premio especial del jurado en la ultima edición de innovación tecnológica y diseño que organizan la compañía Futjtsu y DA asociación de diseñadores japoneses. Funciona  mediante un sofisticado sistema creado a escala nanotecnologico conocido como piezoelectricidad, un film que capturaría la energía ejercida por la presión de los dedos.

Consiguen imprimir células solares en papel

Investigadores pertenecientes al Massachusetts Institute of Technology MIT, han conseguido desarrolla una célula fotovoltaica imprimible, las primeras muestras presentan tan solo una eficiencia energética de tan solo un 1%, de media, un coeficiente realmente bajo en relación con las placas solares que se comercializando, pero que indica el increíble potencial que puede llegar a ofrecer la nanoteclogia aplicada a las energías verdes.

La técnica empleada es similar a como funciona una impresora de inyección de tinta. El papel se sitúa en la bandeja de entrada al pasar por el rodillo de impresión en vez de tinta convencional,  el folio se imprime con una solución que contiene un material semiconductor orgánico creado a nanoescala que posee propiedades eléctricas.

Encabezado por la profesora Karen Gleason, los investigadores del MIT  usaron materiales colorantes basados ​​en carbono creando células  con capacidad para producir entre el 1.5 y el 2 por ciento de eficiencia en la conversión de luz solar en electricidad. Sin embargo, cualquier material puede ser utilizado si se puede depositar en la temperatura ambiente.

Los estudios están centrando gran parte de sus esfuerzos en los puntos cuánticos, o cristales diminutos que con son sólo unos pocos nanómetros de tamaño. Un cabello humano tiene alrededor de 50.000 a 100.000 nanómetros de grosor, pueden desarrollar propiedades que permiten captar la radiación solar y transformarla en electricidad. Los investigadores en el centro también están estudiando diferentes moléculas o elementos biológicos que puedan formar parte de la composición de las celdas solares. Estos materiales baratos de película delgada se puede utilizar individualmente o añadiendo paneles solares basados ​​en silicio para mejorar su eficiencia,


El nuevo método, llamado deposición de vapor químico oxidativo (oCVD), consiste en rociar un vapor de un monómero y un agente oxidante sobre un substrato. El agente oxidante y el monómero polimeriza cuando se combinan. El propio plástico es conductor, pero la conductividad se puede aumentar hasta 1.000 veces por el control de la temperatura del substrato de manera que forma nanoporos pequeños, que puede ser mezclado con partículas de plata de alta conductividad.

Como señalaron los investigadores, el papel no es generalmente considerado un buen sustrato para la energía fotovoltaica, ya que no es transparente. Sin embargo, la capacidad de imprimir las células solares a bajo costo en materiales flexibles, extensibles podría ser muy útil para producir células solares  de forma generalizada. Dado que la técnica también puede utilizarse para imprimir otros dispositivos electrónicos, además de las células solares, que podrían utilizarse para nuevas aplicaciones como la impresión electrónica en tela y otras pantallas flexibles.

Desarrollan un nuevo fotocatalizador que aumenta la producción de hidrógeno como fuente de energía

El hidrógeno como fuente de energía es una realidad tangible, su presencia formado parte de la naturaleza la convierte en un vector de explotacion energético cuyas reservas son ilimitadas. Postulandose como la energía que en un futuro mas o menos inmediato se acabara imponiéndose como modelo estructural de suministro energético, las expectativas que despiertan su incorporación son tan inmensas, que en aquellos países con dependencia energética, están invirtiendo miles de millones en cientos de proyectos de investigación con el propósito de desarrollar sistemas que permitan extraer el hidrógeno, de forma que resulte económica su empleo.

Pues ese es el talón de Aquiles que presenta la producción de hidrógeno, su encarecimiento respecto a los combustibles fosiles y otras fuentes sostenibles, representa un incremento de costes que la convierte en una opción insostenible (valga la paradoja) en términos económicos. Los numerosos proyectos de investigación están concentrando sus esfuerzos en desarrollar catalizadores de hidrógeno, en los que se empleen materias primas cuya explotacion no superen los margenes de comercialización.

Investigadores pertenecientes a la Universidad Politécnica de Cataluña (España), la Universidad de Aberdeen (Escocia) y la Universidad de Auckland (Nueva Zelanda), creen haber dado con un compuesto químico lo suficiente abundante como el dióxido de titanio como semiconductor que junto con nanoparticulas metálicas de oro y el etanol,  componen los elementos que utiliza el fotocalizador para la la producción de hidrógeno a partir de diferentes fuentes como el agua o la luz solar.

El proceso que han seguido para producir hidrógeno ha consistido en introducir el fotocalizador en una solución con etanol, al que se le aplica luz ultravioleta, como consecuencia se produce una reacción por la se generan electrones que capturan nanoparticulas de oro, que  liberan el hidrógeno al entrar en contacto con el alcohol.

La principal ventaja que presenta este método, es que empleando poca cantidad de catalizador se pueden obtener grandes cantidades de hidrógeno, todo depende de la superficie expuesta a la luz. Pudiéndose almacenar en baterías para usarlo en función de la demanda energética.

Hasta ahora, la obtención de hidrógeno a partir de la luz solar se había basado, en la mayoría de los casos, en la utilización de agua. Pero, a pesar de la abundancia y el bajo precio del agua, los rendimientos generados hasta el momento con esta técnica son muy bajos y el precio de los materiales necesarios en el proceso de producción demasiado elevado.

En cambio, los investigadores proponen usar el etanol, que es un recurso renovable y económico. Se obtiene fácilmente a partir de residuos forestales y desechos agrícolas: de cada 100 gramos de glucosa se obtienen unos 50 gramos de etanol.

Nueva celula solar en 3D de silicio amorfo y microcristalino

El producto de una colaboración entre la compañía Oerlikon Solar en Suiza y el Instituto de Física grupo fotovoltaica de la Academia de Ciencias de la República Checa, se ha traducido en el desarrollo del diseño de células solares de película delgada. Se componen de un sustrato nanoestructurado, compuesto de una matriz de óxido de zinc (ZnO), nanocolumnas que se  alternan adoptando la forma de un "queso suizo". La matriz  que  se parece a los exagonos de un panel de abeja de micro-agujeros o huecos nano. Este grado avanzado de sustrato se integra en la capa de óxido conductor transparente (ZnO).

Una de las opciones a largo para reducir costes en la producción industrial de paneles solares de alto rendimiento se encuentran en las células solares de silicio amorfo y microcristalino células tándem de silicio (también conocido como Micromorph) - que en términos económicos se rentabilizan en el plazo máximo de doce meses.  Pero el inconveniente que presentan estas células, sin embargo, es que la eficiencia del panel es inferior a la eficiencia de las actuales oblea de silicio cristalino que dominan el mercado fotovoltaico.

Para hacer que las células de silicio amorfo y microcristalino sean mas  eficientes el equipo dirigido por el físico Vanecek Milán redujeron el grosos de la oblea a causa de espacio estrecho entre los contactos eléctricos, para la absorción resultante óptico sea suficiente. "Son básicamente los dispositivos planos. Silicio amorfo tiene un espesor de 200 a 300 nanómetros, mientras que el silicio microcristalino es más grueso que un micrómetro."

El nuevo diseño del equipo se centra en la densidad óptica de la células con el propósito de que faciliten la absorción de la radiación solar. El nuevo diseño en 3D de las células solares se basa en la tecnología de absorción de la deposición de vapor químico mejorada  plasma, una tecnología que ya se utiliza en electrónica de silicio amorfo en las pantallas de cristal líquido. Al que se le añadido un sustrato nanoestructurados para el depósito de la célula solar.

Este innovador enfoque para la deposición de células solares poseen un potencial de eficiencia que se estima comparandolo en el rango de producción de las células actuales fabricada con obleas solares policristalinas, lo sitúa en un significativo 16 por ciento mas con los paneles Micromorph. Aunque según declaraciones de Vaneck el margen para mejorar el rango de eficiencia en la captación solar utilizando películas delgadas basada en Micromorph es amplio por lo que se seguiré investigando, hasta poder conseguir un producto que fabricad0 masivamente reduciese los costes de explotacion.

Térmosolar nanotecnolgica de alto rendimiento que genera energía eléctrica

Dos tecnologías han dominado los esfuerzos para aprovechar el poder de la energía del sol. Fotovoltaica convierte la luz solar en corriente eléctrica, mientras que la generación de energía solar térmica utiliza la luz solar para calentar agua y producir energía térmica. Las células fotovoltaicas se han desplegado ampliamente como pantallas planas, mientras que la generación de energía solar térmica emplea la luz solar que absorbe las superficies factibles en los entornos industriales y residenciales de gran escala.

Debido a las propiedades de los materiales con los que se fabrican los paneles, la energía solar térmica hasta ahora ha fracasado economicamente. Esto podría cambiar a gracias a los resultados presentados por un equipo de la Universidad de Boston en Estados  Unidos dirigidos por el profesor de física Zhifeng Ren, que han desarrollado un panel termosolar de alto rendimiento empleando en su fabricacion materiales nanotecnologicos. Una importante innovación es la que le confiere una alta eficiencia energética, la mejor absorción de la luz a través de una mayor superficie de materiales termoeléctricamente nanoestructurados, que captura la energía, a través de su pantalla plana de sellada al vacío. 

"Hemos desarrollado una pantalla plana que es un híbrido capaz de generar agua caliente y electricidad en el mismo sistema", dijo Ren. "La capacidad de generar electricidad mediante la mejora de la tecnología existente a un costo mínimo hace que este tipo de generación de energía autosuficiente desde el punto de vista de económico." El uso de métodos basados en ingeniería nanotecnologíca, el equipo combinó materiales de altas prestaciones térmicas y absorbedores solares espectralmente selectivos en una cámara sellada al vacío para aumentar la eficiencia de conversión.


Los resultados abren un nuevo y prometedor enfoque que tiene el potencial para lograr la conversión rentable de la energía solar en electricidad, un avance que debe afectar a mercados en rápida expansión como el residencial e industrial de la energía. Las tecnologías de energía solar térmica hacen un buen trabajo en la producción de agua caliente. Pero esta nueva tecnología producirá tanto agua caliente y electricidad. Debido a la nueva capacidad de generación de electricidad, el sistema se compromete a ofrecer a los usuarios un reembolso más rápido de su inversión. Esta nueva tecnología puede acortar el tiempo de amortización en un tercio.

Un papel de grafeno mas resistente y flexible que el acero

El equipo liderado por Ali Reza Ranjbartoreh perteneciente a la Universidad Tecnologica de Australia, ha presentado un innovador material desarrollado a base de laminas de grafito a escala de un átomo prensadas. El resultado son laminas del grosor del papel de grafeno, este material presenta entre sus  propiedades muestra un grado de resistencia en relación al acero dos veces superior. Debido a esta combinacion de flexibilidad y resistencia, ofrece un increíble potencial para su aplicacion en industrias como, automotriz, aviación, industria eléctrica y óptica.

Estas nanoestructuras de grafeno consisten en monocapas de celosías hexagonales de carbono que se colocan en estructuras laminares perfectamente organizadas, que les confieren excelentes propiedades térmicas, eléctricas y mecánicas.  El papel de grafeno es un material que puede ser procesado, remodelado y reformado desde su estado original en forma de materias primas - grafito. Investigadores de la UTS han elaborado con éxito el grafito mediante la purificación y filtrado con ayuda de productos químicos, obteniendo configuraciones nanoestructurados que luego son procesados ​​en hojas tan finas como el papel.

El uso de un método de síntesis y de tratamiento térmico, los investigadores consiguieron producir un material que presentaba una extraordinaria flexibilidad, lo que le confiere la capacidad de adaptarse a múltiples procesos industriales. En comparación con el acero, el papel de grafeno es seis veces más ligero, presenta de cinco a seis veces menor densidad, como ya hemos citado dos veces más resistente que el acero, siendo 10 veces mayor resistente a la tracción mecánica.

No sólo es más ligero, más resistente y más flexible que el acero también es un producto manufacturable reciclable y sostenible que es respetuoso con el medio ambiente y por lo tanto rentable economicamente en su proceso de tratamiento. Los resultados prometen grandes beneficios para la aplicaciones de papel grafeno en la industria del automóvil y la aviación, lo que permite el desarrollo de automóviles más ligeros y  seguros, y aviones que utilizan menos combustible, generan menos contaminación, son más  rentables y más sostenibles ecológicamente.

Este avance ya tiene pretendientes como Boeing,  que ya esta ensamblando modelos de avión,  que ya ha comenzado a sustituir a los metales con fibras de carbono y los materiales basados ​​en carbono, y el papel de grafeno con sus propiedades mecánicas incomparable sería el siguiente material para que puedan explorar.

Desarrollan un nano chip de grafeno que se autorefrigera

Ya conocemos la increíble capacidad que posee el grafeno como semiconductor, lo que le convierte en un candidato perfecto para sustituir a las baterías mas avanzadas actualmente en el mercado, todo apunta que serán las baterías que acabaran con la era de los combustibles fosiles debido a la enorme velocidad con la que cargan las pilas eléctricas. Aparte de sustituir a los chips de silicio en aplicaciones informáticas por lo que los ordenadores procesaran información nunca vistas hasta ahora, precisando el mínimo espacio para su funcionamiento.

El siguiente capitulo de esta apasionante historia iniciada por el físico Konstantin Novoselov cuando dejandose llevar por su intuición describió un método por el que consiguió aislar laminas grafíticas de un sólo atómo de espesor, lo han redactado el profesor ingeniería mecánica William King y el profesor de ingeniería eléctrica e informática Eric Pop, ambos pertenecientes a la Universidad de Illinois (Estados Unidos), que acaban de publicar en Nature Nanotechnology. los resultados de una investigación en la han conseguido desarrollar nano transistores de grafeno con efecto enfriamiento, por lo que se reduce de forma considerable la necesidad de energía destinada a reducir la temperatura de los transistores.

La velocidad y el tamaño de los chips en informática están limitados por la cantidad de calor que disipan. En cualquier proceso electrónico se disipa calor como resultado de la colisión de los electrones que hacen funcionar al dispositivo, un fenómeno conocido como calentamiento resistivo. Este calentamiento es mayor que otros efectos termoeléctricos de menor entidad que localmente pueden enfriar un dispositivo. Los ordenadores con chips de silicio utilizan ventiladores o el agua que fluye para enfriar los transistores, un proceso que consume gran parte de la energía necesaria para accionar un dispositivo.


los futuros chips informáticos hechos de grafeno - hojas de carbono 1 átomo de espesor - podría ser más rápido que los chips de silicio y funcionan a una energía más baja. Sin embargo, un conocimiento profundo de la generación y distribución de calor en los dispositivos de grafeno ha eludido a los investigadores debido a las reducidas dimensiones involucradas.


Los investigadores utilizaron una punta de microscopio de fuerza atómica como una sonda de temperatura para las mediciones de temperatura, el primero a escala nanométrica de un transistor de grafeno. Las mediciones revelan sorprendentes fenómenos de temperatura en los puntos donde los  contactos de los transistores de grafeno producían la conexiones. Observando que los efectos de refrigeración termoeléctrica podía ser más eficiente en los contactos de grafeno que en la calefacción de resistencia, reduciendo la temperatura del transistor.

Este efecto de auto-enfriamiento significa que la electrónica basada ​​en el grafeno podría requerir menor cantidad de refrigeración, obteniendo una mayor eficiencia energética y aumentar el atractivo del  grafeno como un reemplazo natural del silicio.

El profesor Zhong Lin Wang presenta el primer nanogenerador que produce energía corporal


Con la energía generada por la presión ejercida por las yemas de los dedos  sobre un nanogenerador fabricado con nanocables de óxido de zinc (ZnO), se ha logrado alimentar bombillas LED y un cristal liquido, de los que vienen integrados en pequeños dispositivos electrónicos como portatiles y moviles. 

Este avance podría tener múltiples aplicaciones en ámbitos tan diversos como la sanidad, la agricultura, el transporte o la industria. Así como en la fabricación de electrodomésticos, baterías, energías renovables...etc



La investigación del primer nanochip que utiliza los movientos corporales para producir energía ha sido desarrollada por científicos pertenecientes al Instituto de Tecnología de Georgia (Estados Unidos). La investigación ha sido dirigida por Zhong Lin Wang, representa un avance importante respecto a los prototipos que existen en la actualidad.



Pues no necesita baterias ni recargas eléctricas externas. Los nanogeneradores se basan en el efecto piezoeléctrico que se encuentra en los materiales cristalinos como el óxido de zinc, con el que se crea un potencial de carga eléctrica o de acción cuando las estructuras hechas de este material se flexiona o se comprime excitandose debido a los movimientos que realiza el cuerpo. 

Al capturar y combinar los cargos de millones de estos cables de óxido de zinc a nanoescala, Wang y su equipo de investigación puede producir hasta tres voltios y hasta 300 nanoamps.


Para los primeros nanogeneradores de óxido de zinc se ha utilizado matrices de nanohilos cultivados sobre un sustrato rígido y cubierto con un electrodo de metal. Las versiones posteriores integran ambos extremos de nanocables de polímero y de energía producida por la flexión simple. Independientemente de la configuración.

Las últimas mejoras en el dispositivo de Wang han dado lugar a un nanogenerador lo suficientemente potente como para proporcionar potencia a pantallas de cristal líquido, diodos emisores de luz y diodos láser. Al almacenar las cargas generadas utilizando un capacitador, la energía resultante es capaz de impulsar un sensor y transmitir la señal sin cables.


JUMP INTO THE FUTURE:

Based on triboelectric nanogenerators (TENGs) technology developed by Zhong Lin Wang. Researcher Zhiqun (Daniel) Deng and a team of researchers at the Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) presented in early 2023 a nanogenerator that uses renewable wave energy in the open ocean, which aims to produce renewable energy on a large scale. The promising results of this study can be found in the following article which can be read in full HERE.

ALSO IN SPANISH: 

Basada en la tecnología nanogeneradores triboeléctricos (TENGs) desarrollada Zhong Lin Wang. El investigador Zhiqun (Daniel) Deng y un equipo de investigadores en el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL) presentaron a comienzo de 2023 un nanogenerador que aprovecha la energía renovable de las olas en mar abierto, cuyo objetivo es que produzca energía renovable a gran escala. Los prometedores resultados de este estudio se pueden consultar en el siguiente artículo que se puede leer integramente desde AQUI

Súper baterías de aerogel

Desde que se descubrió el aerogel o humo congelado como material mucho se ha especulado con sus aplicaciones, en la actualidad se utiliza como material aislante térmico principalmente en la industria aeronáutica, aunque según diferentes investigaciones que se están realizando las expectativas se revelan realmente interesantes en relación a su aplicacion en muchos usos potenciales, que van desde la detección de sustancias tóxicas  o la mejora de la cirugía robótica. en el montaje de baterías eléctricas destinadas a la fabricacion de vehículos.

Esto se desprende al menos de los resultados presentados por investigadores pertenecientes a la University of Central Florida (Estados Unidos), dirigidos por los profesores Lei Zhai y Jianhua Zou, que han descubierto como fabricar nanotubos de carbono de pared múltiple MWCNT de aerogel,  gracias a su superficie porosa  es capaz de almacenar grandes cantidades de energía. Si se utiliza en conjunción con las baterías de hoy en día (ya sean de litio, alcalinas o de otros tipos), el aerogel podría muy aumentar de la capacidad para generar energía en baterías y condensadores.

La densidad que presenta el aerogel es de 4 miligramos por centímetro cúbico y tiene 99.8 por ciento de aire. Sus propiedades inusuales de baja conductividad térmica, índice de refracción y la velocidad del sonido. El aerogel es conductor de la electricidad y tiene una porosidad muy alta de más de 50%, con un diámetro de poro de 2 a 50 nanómetros, y áreas de superficie muy elevada, oscila entre los 400-1000 metros cuadrados por gramo.

Los nanotubos de carbono son tan diminutos que caben miles en una sola hebra de cabello humano, a lo que haya que añadir que el aerogel posee como cualidad mas importante que es el material solido mas resistente y ligero que existe. Con lo que obtenemos nanotubos que cuentan con una gran superficie, capaz de almacenar y condensar  grandes cantidades de energía puede ser almacenada en el aerogel, el aumento de la capacidad de las baterías de litio o supercondensadores para almacenar la energía generada a partir de recursos renovables como el viento y el sol. 

Láminas nanométricas para ampliar la capacidad de las baterías

Tras la concesion del premio Nobel a los investigadores que descubrieron el potencial que poseia un material como el grafeno como semiconductor de electricidad, derivado del grafito los investigadores descubrieron que si este mineral se laminaba a escala manométrica adquiriendo una forma bisimensional, poseía propiedades electrónicas y mecánicas excepcionales muy distintas de las del grafito, las que de conseguir aplicarse en términos industriales para la fabricacion en baterías de nueva generación denominados «supercondensadores» capaces de proporcionar energía miles de veces más rápido que las baterías comunes, permitiendo así aplicaciones nuevas como los coches eléctricos.

Este gran descubrimiento sin  embargo suscito algunas dudas entre la comunidad científica, la mas obvia es la de si laminando otros minerales a escala manométrica de un átomo de grosor, se obtendrián resultados similares, esta pregunta acaba de tener respuesta en los resultados presentados por  investigadores, que pertenecen al CRANN («Centro de Investigación sobre Nanoestructuras y Nanodispositivos Adaptativos») del Trinity College de Dublín (Irlanda) y a la Universidad de Oxford (Reino Unido), que han conseguido separar materiales laminados a escala manométrica a partir de diversos materiales.

Con estas láminas han creado una serie de nanomateriales bidimensionales novedosos que poseen propiedades químicas y electrónicas que podrían dar lugar a nuevas tecnologías electrónicas y de almacenamiento de energía. La diferencia respecto a otros estudios precedentes es que en esta ocasión es que debido al método empleado en el proceso de laminacion de minerales, para la obtención de materiales laminados de grosor atómico, se precisa mucha menos cantidad, con apenas un miligramo de mineral se obtienen billones de laminas, pudiéndose recurrir a una amplia gama minerales, con lo que se consigue reducir gastos.

estos nuevos materiales son aptos para su uso en baterías de nueva generación denominados «supercondensadores» capaces de proporcionar energía miles de veces más rápido que las baterías comunes, permitiendo así aplicaciones nuevas como los coches eléctricos. Muchos de estos materiales laminados de grosor atómico poseen gran resistencia y pueden añadirse a plásticos para obtener compuestos superresistentes.

Una de las múltiples aplicaciones posibles de estas nuevas láminas nanométricas, quizá la más importante, es su uso como materiales termoeléctricos», y añadió que «estos materiales, si se incorporan en la fabricación de dispositivos, son capaces de generar electricidad a partir de calor residual», como por ejemplo en el caso de las centrales térmicas de gas casi la mitad de la energía es calor residual que se pierde, si se incorporaran sistemas de eficiencia termoeléctrica permitiría que esa energía residual se aprovechara reciclandose de forma sostenible y económica.

Desarrollan un vector que actúa solamente sobre las células tumorales

Empleando un vector como correo que transporta los farmacos que se administran habitualmente en las sesiones de quimioterapia y radioterapia, investigadores pertenecientes al Laboratorio de Física Médica e Imagen Molecular, creado por la UNAM y el Instituto Nacional de Cancerología (INCan) en Mexico, han conseguido desarrollar un método que actúa solamente sobre las células canceriguenas, evitando dañar el tejido celular sano, reduciendo los efectos tóxicos que padece el paciente con cancer tras ser sometido a sesiones continuas de quimioterapia y radioterapia.

En el diseño del vector se empleo un liposoma que no es mas vesícula coloidal de a escala manométrica formada por moléculas anfifílicas, que al entrar en contacto con un elemento liquido se agrupan generando esferas donde se puede depositar el farmaco, que posteriormente sera transportado a la zona canceriguena donde actuara seleccionando las células tumorales, liberando en su interior el farmaco, evitando dañar las células sanas.

Este liposoma representaba un cuerpo extraño en el organismo del paciente, pudiéndose presentar una respuesta de origen inmune que lo rechazara, tras varios ensayos el equipo dirigido por el doctor Luis Alberto Medina Velázquez, probaron con compuestos vegetales (en este caso la soja), observandose como  el organismo no producía una señal de rechazo  y como el fármaco queda protegido dentro de él,  reduciendose la posibilidad de reacciones químicas e inmunológicas dentro del cuerpo, y disminuyen la toxicidad y su rápida eliminación.

Llegado a este punto tras cinco años de investigación, el siguiente paso es aumentar la especificad del liposoma que evite la permeabilidad de la vasculatura que se produce en la evolución del tumor, con este fin se ha anticuerpo anadidomonoclonal en la superficie del liposoma, escogiendose como candidato al Receptor del Factor de Crecimiento Epidérmico (EGFR, por sus siglas en inglés), que se expresa en mayor proporción en la superficie de diferentes tipos de células cancerosas.

Otra vía de investigación es desarrollar un liposoma híbrido que transporte en su interior un tratamiento combinado de radioterapia y quimioterapia, para realizar esta técnica se ha pensado emplear radionúclidos terapéuticos, mas concretamente Tecnecio 99m y el conocido Renio 188 en ambos los resultados invitan al optimismo, aunque hay que seguir con los ensayos para perfeccionar esta posibilidad.


Una vez marcada la formulación liposomal de cisplatino con radionúclidos, el investigador universitario espera ver en una siguiente fase su biodistribución y respuesta terapéutica en un modelo tumoral en animales transgénicos (ratones). Quizá en tres años más, con recursos, se podrán hacer los estudios clínicos en pacientes con la formulación liposomal de cisplatino, con el anticuerpo monoclonal y con los radionúclidos terapéuticos, o desarrollemos tecnología para desarrollar tratamientos menos invasivos en la lucha con el cancer.