Nanotecnología

Un grupo de investigadores de la Universidad de Calgary desarrolló una nueva manera de atrapar el gas del ambiente y almacenarlo indefinidamente en contenedores del tamaño de moléculas. Según los investigadores se trata de un método mucho más efectivo y seguro que los actuales. “Se trata de un desarrollo completamente nuevo, no sólo de la mejora de una tecnología ya existente,” dice el profesor George Shimizu. “Encontramos un material que atrapa el gas mecánicamente con alta densidad pero sin necesidad de presiones muy elevadas, que requerirían tanques especiales y medidas de seguridad.”

En una publicación en la revista Nature-Materials los investigadores explican el concepto de las “nanoválvulas moleculares.” Usando una estructura cristalina ordenada, desarrollaron una única estructura sólida que es capaz de convertirse de una serie de canales abiertos en una colección de cámaras de aire cerradas. La transición ocurre rápidamente y es controlada simplemente calentando el material para cerrar las nanoválvulas. Luego se le agrega agua a la sustancia para abrirlas nuevamente y liberar el gas atrapado.

Científicos afirman haber producido el material más negro conocido por el hombre, capaz de absorber hasta el 99,9% de la luz recibida. Está compuesto por pequeños tubos de carbono parados sobre un extremo y es hasta 30 veces más oscuro que la sustancia de carbono actualmente utilizada por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (de Estados Unidos) como el parámetro para el negro.

El índice de reflectividad del material es del 0,045 por ciento, es decir por lo menos tres veces más absorbente que la aleación de níquel y fósforo, que hasta ahora ostentaba el récord. Para tener un parámetro de referencia, la pintura negra tiene típicamente un índice de reflexión del 5 por ciento.

Investigadores de IBM desarrollaron un nuevo método para mandar información entre diferentes núcleos en un chip transformando pulsos eléctricos en pulsos luminosos. De esta forma se puede reducir el tamaño de las supercomputadoras al de una laptop, y más importante aún se necesitaría una cantidad 10 veces menor de energía para hacerlo funcionar. El modulador óptico empleado por IBM es entre 100 y 1.000 veces menor que cualquier otro del estilo.

El trabajo se concentra en la posibilidad de incluir muchos más núcleos en un sólo chip, que actualmente se ve limitado porque la tecnología de comunicaciones en-el-chip sobre calentaría el procesador y sería demasiado lenta para un aumento en el flujo de trabajo. “Lo que hicimos fue un gran avance hacia la construcción de un mucho más chico y más eficiente método para conectar los núcleos”, dijo Dr. T.C. Chen, vice presidente, Science and Technology, IBM Research.

Un grupo de investigadores pertenecientes al CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas) y colaboradores alemanes del Helmholtz-Zetrum fur Infecktionsforschung, han dado a conocer el desarrollo de un nuevo material plástico que podrá ofrecer beneficios interesantes a la industria agroalimentaria y a la industria biomédica. En nuevo material conjuga dos condiciones muy valoradas, una total biodegradación y un potente efecto germicida capaz de acabar con los microorganismos que pueden causarnos diversos problemas de salud.

Las Buckyballs son nanoestructuras formadas por exactamente 60 átomos de carbono, también llamadas C60. Su forma esférica y la alta impermeabilidad las hacen ideales para el transporte de sustancias, por ejemplo para llevar pequeñas dosis de medicamento a alguna parte del cuerpo. Si bien las aplicaciones de estas estructuras son casi ilimitadas, hasta ahora sólo se había podido teorizar sobre su generación, limitando la capacidad de generación en grandes cantidades.

Recientemente científicos del Laboratorio Sandia pudieron observar la generación de las Buckyballs, confirmando las hipótesis: al aplicar calor a una lámina de carbono de un átomo de espesor, esta tenderá a doblarse formando grandes esferas. A medida que se aumente la temperatura, se agregarán más átomos a estas esferas, formando versiones menos estables del C60; con más calor aún, las esferas comenzarán a contraerse y liberarán los átomos que sobran, hasta formar las Buckyballs, las estructuras más estables con esa configuración. Si se continuara aplicando calor, éstas finalmente se desvanecerían.

Científicos del MIT idearon nanopartículas que al ser pulsadas con un campo electromagnético liberan drogas para atacar tumores. Esta novedad puede llevar a mejores diagnósticos y formas de tratamiento del cáncer. Anteriormente se habían desarrollado partículas que viajaban en el torrente sanguíneo, y se alojaban en las cercanías de un tumor. De esta forma la detección mediante resonancia magnética se hacía relativamente fácil. El siguiente paso consistió en preguntarse si no se podía continuar interactuando con las partículas una vez instaladas.

La respuesta fue afirmativa, utilizando partículas diminutas (no mayores que la mil millonésima parte de un metro) y con la propiedad de ser superparamagnéticas, es decir que liberan calor cuando se exponen a un campo magnético. Ligadas a estas partículas se encuentran otras moléculas activas, como drogas terapéuticas, que son liberadas cuando aumenta la temperatura.

Científicos de Austria recientemente publicaron un trabajo sobre la denominada fuerza de van der Waals, responsable de mantener unidas determinadas sustancias químicas a superficies metálicas. Este estudio revela que varios modelos para la interacción entre películas orgánicas y finas capas metálicas en las que se colocan deben ser revisados. Dentro de las aplicaciones se encuentra la fabricación de semiconductores orgánicos, mucho más flexibles que los actuales inorgánicos.

Los semiconductores orgánicos se fabrican colocando una fina capa de material orgánico conductor a una superficie portadora; al realizar este proceso es importante entender las interacciones entre ambos materiales. Un equipo de científicos mostró que en algunos casos ambos materiales se mantienen unidos únicamente por la fuerza de van der Waals. Esta es una fuerza extremadamente débil, que se debe a pequeñas asimetrías en la distribución de los electrones en los átomos, sin embargo ejerce una gran influencia al colocar películas orgánicas muy delgadas en contacto con metales.

Debido a la poca intensidad de esta fuerza, varios estudios previos la habían olvidado completamente; con los nuevos resultados se podrán explicar por qué de algunas discrepancias entre los resultados teóricos y las mediciones experimentales que se habían efectuado. Los semiconductores orgánicos prometen ser una alternativa viable a aplicaciones que requieran de menos energía y sean a la vez más flexibles y poderosas.

Sitio Oficial | FWF Austrian Science Fund
Más Información | Wikipedia (es)

Una nueva ley se encuentra en debate en el Reino Unido, con ella se podría permitir unificar el ADN de tres personas para crear un embrión. El procedimiento requiere la intervención de los padres y una tercera persona (una mujer), se trataría de fertilizar un óvulo con esperma para seguidamente extraerle el núcleo y trasplantarlo en el citoplasma de un gameto sano donado por otra mujer. La idea de todo este proceso es intentar evitar las enfermedades mitocondriales.

Como sabemos, las mitocondrias juegan un papel fundamental en las células, ya que suministran la mayor parte de la energía que necesitan, se les denomina centrales energéticas, aunque también son responsables de otros procesos como la síntesis co-enzimática. Las mitocondrias poseen su propio ADN y dependiendo del estado en el que se encuentre puede ser responsable de diversas enfermedades en el individuo, retraso mental, epilepsia, etc. La nueva técnica pretende solventar este problema gracias a las nuevas mitocondrias sanas que se reciben del gameto donado por la tercera persona.

El área de I+D de IBM busca que un átomo se mantenga estable con el paso del tiempo.

Científicos de IBM han descubierto como hacer posible un dispositivo útil para la informática basado en nanoelectrónica. En concreto, su éxito ha sido aprender cómo guiar átomos individuales de modo que puedan crear piezas para dispositivos de almacenamiento ultra pequeños.

La idea no es otra que jugar a ser dioses, poder manipular y orientar los átomos a nuestro antojo. Entender y manipular el comportamiento de los átomos es fundamental para aprovechar el poder de la nanotecnología. En ello tendrá mucho que ver los avances recientes en electromagnetismo.