Seleccion y Uso de los Materiales
viernes, 8 de noviembre de 2013
Baterías de gelatina, las sucesoras del litio
Una nueva tecnología basada en un polímero de gelatina podría sustituir a las actuales baterías de ión litio.
Estas baterías de gel resuelven algunos de los problemas del litio,
como su alto coste, la facilidad para sobrecalentarse hasta el punto de
poder explotar, limitado tiempo de vida útil.
El invento ha sido desarrollado por científicos de la Universidad de Leeds, en Inglaterra, que esperan que su ingenio derive en la creación de aparatos electrónicos más pequeños, eficaces y seguros. Actualmente, gran parte de los ordenadores portátiles, teléfonos móviles y otros muchos dispositivos eléctricos utilizan baterías basadas en un volátil y en ocasiones peligroso electrolito: el litio. El objetivo de los científicos era superar los problemas y limitaciones de este material y en su búsqueda han conseguido que sus baterías de gelatina realicen el mismo trabajo por un precio entre el 10 y el 20 por ciento menor que el de las de litio.
Esta tecnología, desarrollada fundamentalmente por el profesor Ian Ward, se basa en la mezcla de un polímero parecido a la goma con un líquido electrolito en una capa fina y flexible de gel que se sitúa entre los electrodos de la batería. "El gel de polímero se parece a una película sólida, pero en realidad contiene un 70% electrolito líquido", explica el profesor Ward. "Está hecho con los mismos principios con los que se hace una gelatina: se añade un montón de agua caliente a la gelatina (en este caso es una mezcla del polímero y de electrolitos) y cuando se enfría y reposa forma una masa sólida, pero flexible". Además de ser seguras y tolerantes a los daños, las células obtenidas son adaptables para adaptarse a la geometría de prácticamente cualquier dispositivo, lo que las hace mucho más versátiles.
El invento ha sido desarrollado por científicos de la Universidad de Leeds, en Inglaterra, que esperan que su ingenio derive en la creación de aparatos electrónicos más pequeños, eficaces y seguros. Actualmente, gran parte de los ordenadores portátiles, teléfonos móviles y otros muchos dispositivos eléctricos utilizan baterías basadas en un volátil y en ocasiones peligroso electrolito: el litio. El objetivo de los científicos era superar los problemas y limitaciones de este material y en su búsqueda han conseguido que sus baterías de gelatina realicen el mismo trabajo por un precio entre el 10 y el 20 por ciento menor que el de las de litio.
Esta tecnología, desarrollada fundamentalmente por el profesor Ian Ward, se basa en la mezcla de un polímero parecido a la goma con un líquido electrolito en una capa fina y flexible de gel que se sitúa entre los electrodos de la batería. "El gel de polímero se parece a una película sólida, pero en realidad contiene un 70% electrolito líquido", explica el profesor Ward. "Está hecho con los mismos principios con los que se hace una gelatina: se añade un montón de agua caliente a la gelatina (en este caso es una mezcla del polímero y de electrolitos) y cuando se enfría y reposa forma una masa sólida, pero flexible". Además de ser seguras y tolerantes a los daños, las células obtenidas son adaptables para adaptarse a la geometría de prácticamente cualquier dispositivo, lo que las hace mucho más versátiles.
Un móvil que atraviesa las paredes
La ciencia ficción cada vez está más cerca de convertirse en
realidad. Un equipo de investigadores de la Universidad de Dallas ha
desarrollado un chip que podría hacer que los teléfonos móviles
distingan objetos a través de las paredes. La nueva tecnología podría
tener múltiples aplicaciones no solo en el campo de las
telecomunicaciones, sino también en otros ámbitos como el de la salud o
la economía.
Los investigadores
centraron su atención en las ondas electromagnéticas que se propagan en
las frecuencias del rango terahertz, que se encuentran entre las ondas
microondas y el infrarrojo.
El chip desarrollado puede crear imágenes a partir de señales que
operan en esta zona del terahertz y para ello emplea pocas lentes, lo
que reduce el coste del dispositivo. Por otro lado, los científicos han
empleado tecnología CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) para
la fabricación del circuito. Esta tecnología es la base de muchos
dispositivos electrónicos
cotidianos como los teléfonos inteligentes, los ordenadores o los
televisores de alta definición. "La combinación de la tecnología CMOS y
terahertz implica que, colocando este chip en tu teléfono móvil, lo
transformas en un dispositivo que puede ver a través de los objetos",
explica Kenneth O, uno de los autores.
Pero,
más allá del hecho sorprendente de ver a través de las paredes,
¿qué aplicaciones tendrá este nuevo invento? Esta tecnología permitirá,
entre otras cosas, encontrar incrustaciones en las paredes,
autentificar documentos o detectar billetes falsificados. Por otro lado,
las telecomunicaciones
también se beneficiarán del invento, ya que la información se transmite
con mayor velocidad en la frecuencia terahertz. Otra de las
aplicaciones interesantes se encuentra en el campo de la salud:
detección de tumores, diagnóstico de enfermedades o control de la
toxicidad del aire son algunos de los usos potenciales del nuevo chip.
"Son muchas las cosas que se podrán hacer, cosas que nunca se nos
habían ocurrido", resalta el investigador principal, quien ha presentado
el chip en la Conferencia Internacional de Circuitos de Estado Sólido.
Crea un OLED elástico
Las pantallas flexibles
se están desarrollando a una velocidad de vértigo. Investigadores de
la Universidad de California en Los Ángeles, la UCLA, han ido un poco
más allá y han creado un diodo orgánico de emisión de luz, un OLED que
además es flexible, lo que permitiría enrollar las pantallas, hincharse
y hasta encogerse, lo que abre un mundo de posibilidades para crear,
por ejemplo, una piel robótica.
Si las luces LED han cambiado el mundo de la luz y la iluminación debido a su alta eficiencia, las OLED, fabricadas con materiales orgánicos electroluminiscentes, han supuesto una revolución en el mundo de las pantallas. Muchos investigadores están trabajando en las múltiples posibilidades que tiene este sistema. Una gran cantidad de dispositivos ya incorporan esta tecnología, pero las capacidades de creación de nuevos sistemas de visualización son prácticamente infinitos.
Ahora, en la UCLA han dado un giro de vuelta más a la tuerca del desarrollo de nuevas capacidades. Hasta ahora habían conseguido que este tipo de dispositivos se doblasen, creando pantallas flexibles, pero nunca llegaban a estirarse. Gracias al nuevo desarrollo del profesor Qibing Pei y su equipo de la universidad estadounidense sí que se podrán estirar y encoger las pantallas con tecnología OLED.
Gracias a este tipo de innovaciones no resulta difícil pensar que en el futuro se construyan pieles robóticas que funcionen como pantallas táctiles, o aparatos que se adapten mejor a nuevas funcionalidades que requieran más elasticidad.
Si las luces LED han cambiado el mundo de la luz y la iluminación debido a su alta eficiencia, las OLED, fabricadas con materiales orgánicos electroluminiscentes, han supuesto una revolución en el mundo de las pantallas. Muchos investigadores están trabajando en las múltiples posibilidades que tiene este sistema. Una gran cantidad de dispositivos ya incorporan esta tecnología, pero las capacidades de creación de nuevos sistemas de visualización son prácticamente infinitos.
Ahora, en la UCLA han dado un giro de vuelta más a la tuerca del desarrollo de nuevas capacidades. Hasta ahora habían conseguido que este tipo de dispositivos se doblasen, creando pantallas flexibles, pero nunca llegaban a estirarse. Gracias al nuevo desarrollo del profesor Qibing Pei y su equipo de la universidad estadounidense sí que se podrán estirar y encoger las pantallas con tecnología OLED.
Un sandwich flexible y elástico
Para conseguir esta nueva cualidad en dispositivos hasta el momento rígido, los investigadores utilizaron un polímero líquido que se convierte en un sólido elástico cuando se expone a cierto tipo de luz. De este modo, irrigándolo por toda la red de nanotubos de carbono se adhiere a la misma consiguiendo ser elástico. Posteriormente, juntando dos capas de electrodo de nanotubos de carbono de este tipo que emiten luz cuando les recorre corriente, como si fuera un sándwich, se construye la lámina flexible. Este dispositivo puede llegar a estirarse hasta un 45 por ciento su tamaño sin perder su capacidad de luminiscencia.Gracias a este tipo de innovaciones no resulta difícil pensar que en el futuro se construyan pieles robóticas que funcionen como pantallas táctiles, o aparatos que se adapten mejor a nuevas funcionalidades que requieran más elasticidad.
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