LED de próxima generación con nanotecnología

La nanotecnología puede ayudar a desvelar cómo crear sistemas de iluminación LED de última generación más eficientes y explorar su potencial es el objetivo de varios proyectos del Oak Ridge National Laboratory (ORNL).

Los diodos emisores de luz están, hoy en día, por todas partes, desde en señales de tráfico a las luces traseras de los automóviles, las pantallas de los teléfonos móviles o las pantallas gigantes de los estadios. La tecnología LED más desarrollada está basada en cristales, hechos habitualmente de nitruro de galio e indio. Sin embargo, investigadores del Center for Nanophase Materials Sciences del ORNL y de la Universidad de Tennessee están trabajando en el desarrollo de tecnología que mejorará la nueva generación de dispositivos LED compuestos de finas láminas de polímeros o moléculas orgánicas.

Estos LED orgánicos están diseñados para ser incorporados en el interior de láminas flexibles y delgadas que mantienen la promesa de una nueva generación de artefactos luminosos y pantallas electrónicas flexibles. Las aplicaciones actuales de los LED u OLED orgánicos se limitan a dispositivos con pantallas pequeñas, como los teléfonos móviles, los PDA y las cámaras digitales. Sin embargo, se espera que algún día se puedan producir grandes pantallas y artefactos luminosos con procesos de fabricación de bajo coste.

Fuente: Physorg

Nariz de nanotecnología para sommelier

Investigadores del Organic Electronics Group de la Universidad de California, Berkeley, están trabajando en sensores impresos de vapor para narices electrónicas que puedan, por ejemplo, detectar si el vino se ha estropeado o el contenido de un bote de medicina se ha deteriorado.

La mayoría de los semiconductores orgánicos son sensibles a al entorno pero, desgraciadamente, suelen mostrar sensibilidad a múltiples vapores y no son específicos. Por suerte, la especificidad se puede lograr alineando los transistores de láminas delgadas con diferentes materiales de canal y realizando una posterior confrontación con patrones.

En comparación con una nariz solo de silicio, este sistema ofrece una sensitividad y una especificidad similares a un coste inferior. Las narices de silicio suelen requerir una máscara adicional por elemento sensor y, a menudo, precisan muchos elementos para obtener una elevada especificidad. El uso de sensores impresos con elevada especificidad funcional elimina estas necesidades y debería permitir la realización de narices integradas con un coste de menos de 5 céntimos; más de 1000 veces más barato que las narices electrónicas actuales. A largo plazo, debería ser posible integrar el procesado de señales en la propia plataforma orgánica.

Fuente: Nanowerk

Pila flexible con nanotecnología

Con los últimos avances en la tecnología de los dispositivos electrónicos portátiles, hay una demanda de baterías flexibles que los impulsen y un equipo de científicos japoneses ha elaborado una batería recargable de polímero similar al papel.

Esta batería, diseñada por Hiroyuki Nishide, Hiroaki Konishi y Takeo Suga, de la Universidad de Waseda, tiene un electrodo hecho de una delgada lámina de polímero orgánico redox de alrededor de 200 nanómetros de grosor. El polímero tiene grupos de radicales nitróxido, que actúan como portadores de la carga (artículo de acceso gratuito: "Photocrosslinked nitroxide polymer cathode-active materials for application in an organic-based paper battery").

La batería cuenta con una elevada capacidad de carga/descarga debido a su alta densidad de radicales (dos por cada unidad repetida). Según Nishide, esta es solo una de las muchas ventajas que la batería de ‘radicales orgánicos’ tiene con respecto a otros materiales de origen orgánico con una cantidad limitada de dopaje.

'El rendimiento energético es notablemente elevado: la batería tarda solo un minuto en completar su carga', señala Nishide, 'y tiene una larga duración en cuanto a vida útil por ciclo, superando a menudo los 1000 ciclos'.

Fuente: Nanowerk

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Aerogel con nanotubos de carbono

Los nanotubos de carbono (CNTs) han despertado la imaginación de muchos científicos e ingenieros como resultado de las propiedades de los tubos de forma individual (por ejemplo, conductividades térmicas y eléctricas muy altas, elevada rigidez, etc.). Sin embargo, a menudo se lían las cosas cuando se intenta trabajan con ellos de forma colectiva, como en compuestos. Las redes tridimensionales de nanotubos de carbono suelen estar hechas con un material de apoyo, como en compuestos poliméricos o dispersión líquida.

Aunque se han observado de forma transitoria redes de nanotubos de carbono en hornos con montones de materia prima de nanotubos, este enfoque no permite mucho control experimental sobre la red resultante. Un nuevo enfoque para fabricar redes de nanotubos de carbono son los aerogeles.

Los aerogeles son materiales novedosos por derecho propio: un material derivado de un gel en el que el componente líquido ha sido reemplazado por gas. El resultado es un sólido de densidad extremadamente baja. Desde el punto de vista microscópico, los aerogeles se componen de redes débiles de nanopartículas agrupadas. Estos materiales tienen a menudo propiedades únicas debido a su elevado ratio fuerza/peso y área de superficie/volumen. Hasta la fecha, la mayoría de los aerogeles están hechos de sílice o de polímeros orgánicos pirolizados. Fabricar los aerogeles con nanotubos de carbono ofrece oportunidades de mejora sobre las actuales tecnologías de los aerogeles de carbono en dispositivos como sensores, actuadores, electrodos o dispositivos termoeléctricos.

Fuente: Nanowerk

Nuevos envases para alimentos

Plastics America afirma que su película de poliester mate Lumirror FA5 es hasta un 50% más resistente que los productos de la competencia.

Las láminas con una resistencia a la tensión mejorada se pueden utilizar en máquinas de empaquetado de alimentos a alta velocidad, porque resisten los tirones y cortes sin rasgarse.

Según la compañía, la baja tasa de transmisión de gas de esta lámina hace que sea especialmente adecuada para el almacenamiento de alimentos a largo plazo, frente a otros productos en el mercado que requieren la adición de antioxidantes para evitar el deterioro del producto.

Una cara de la lámina está hecha de polietileno tereftalato (PET) y la otra utiliza la nanotecnología para permitir a los empacadores especificar el nivel exacto de brillo deseado, manteniendo al mismo tiempo la claridad.

Fuente: Food Production Daily

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Se revelan huellas escondidas gracias a la nanotecnología

Las huellas ocultas se pueden desvelar ya con rapidez y fiabilidad gracias a dos avances en nanotecnología.

El método actual para descubrir huellas ocultas implica recubrir la superficie delimitada con una suspensión acuosa de nanopartículas de oro, estabilizada por iones citrato. En condiciones ácidas, las partículas de oro se adhieren a las moléculas con carga positiva de la huella. La huella se obtiene a continuación con una disolución de iones de plata, que experimentan una reacción química, dejando un contorno de metal plateado oscuro a lo largo de los característicos surcos de la huella. Sin embargo, la disolución de oro es bastante inestable y la técnica es difícil de reproducir de una prueba a otra.

Ahora, Daniel Mandler, Joseph Almog y sus colaboradores de la Universidad Hebrea de Jerusalem, en Israel, han reemplazado la tradicional disolución de oro por otra equivalente y más estable. Sus nanopartículas de oro, repletas de largas cadenas de hidrocarburos y suspendidas en éter de gasolina, se adhieren a los restos de la huella por medio de interacciones hidrofóbicas y se pueden desarrollar con plata como antes para producir huellas de alta calidad en tan solo tres minutos de inmersión.

Fuente: RSC Chemical Science

Nano cosméticos

Hay un encantador tarro de crema de noche que ha estado en mi tocador durante un mes. Según el vendedor, que estuvo media hora al teléfono ensalzando sus virtudes, la crema extraerá la grasa que tapona mis poros, absorberá el exceso de grasa y “enseñará” a mis células a fabricar menos.

Suena genial, ¿verdad? Es una pena que me de miedo usarla.

La crema, que me costó 163 dólares el tarro de 15gr., es de Bionova. El sitio Web de esta empresa ubicada en Nueva York resalta su "plataforma de nanotecnología" y las explicaciones de sus productos incluyen frases incomprensibles como la "restauración de la disfunción en la transferencia de información biológica". Los detalles en lenguaje llano acerca de cómo funcionan en realidad son superficiales y poco precisos y la explicación del vendedor fue igual de enigmática. Según me comentó, la crema tiene varios "nanocomplejos" en una proporción exacta personalizada para mi edad, mi género y el grado preciso de oleaginosidad de mi cara (información deducida a partir de una serie de preguntas que me hicieron).

¿Cómo sé yo que estas diminutas partículas no se van a desplazar bajo mi piel y causar estragos en mi cuerpo?, pregunté

Fuente y resto del artículo: Technology Review

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Nuevo método para atacar tumores

Un equipo de científicos del Beatson Institute for Cancer Research, de Glasgo, administró a unos roedores una sustancia química que hizo que las células cancerosas se suicidaran, ralentizando significativamente el crecimiento de los tumores que portaban. El golpe químico activó un gen llamado p73 que conlleva la muerte de las células cancerosas.

Esta investigación podría allanar el camino en la obtención de un nuevo agente que frene el crecimiento de los tumores. Los investigadores sugieren que enviar la proteína 37AA directamente al flujo sanguíneo por medio de un sistema de administración por nanopartículas podría ser un posible modo de encontrar y eliminar las células de tumores que se han extendido, así como las que se encuentran en el tumor primario.

En estudios adicionales de laboratorio, el equipo de investigación descubrió que esta sustancia química podía eliminar varios de células cancerosas, entre ellas las del cáncer de intestino, el óseo o el cervical.

Fuente: News-Medical.net

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Nanotecnología y el sector de alimentos

La nanotecnología, que tiene que ver con la producción y el control de materiales y objetos a nanoescala, cambiará el sector de procesado de los alimentos en un futuro próximo. Según Yashnanotech, una empresa del grupo Yash Management & Satellite, la implementación de la nanotecnología pospondrá enormemente la caducidad de los alimentos procesados. Los envases basados en nanotecnología mantendrán la frecura del producto y la tecnología de nanoencapsulación permitirá la liberación controlada del núcleo o material interno.

Esta tecnología se utiliza en alimentos, medicinas y perfumes. El uso de las nanocápsulas puede mejorar el sabor con los condimentos contenidos en ellas o incrementar el valor nutricional de los alimentos soltando vitaminas.

Un estudio reciente de Helmut Kaiser Consultancy, acerca de la nanotecnología en el sector de los alimentos, prevé que el mercado internacional de los alimentos crecerá desde los 2.600 millones de dólares actuales a 20.400 millones en el 2010, a medida que la industria empieza a ser consciente de los posibles beneficios.

Fuente: Expresshospitality

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Nanopartículas de platino para tratar diabetes

Un biosensor hecho con nanopartículas de platino podría permitir a los médicos combatir la diabetes con mayor eficacia que antes.

El sensor, que es capaz de detectar la glucosa con mucha más eficacia que la tecnología existente, ha sido desarrollado por un equipo de investigadores de la Universidad de Arkansas (UA), quienes descubrieron que los nanotubos recubiertos con nanopartículas de platino son mucho más sensibles que los nanotubos estándar.

El equipo de la UA descubrió que por cada centímetro cuadrado examinado, el sensor recubierto de platino tenía una sensibilidad de alrededor de 50 microamperios por milimol, una de las más altas registradas hasta ahora.

Se cree que el uso del platino mejora la detección de la glucosa originando un área electroactiva mayor para los nanotubos de carbono, lo que facilita la oxidación de la glucosa y ayuda a inmovilizar los óxidos de glucosa lo que significa que éstos pueden ser detectados de forma más eficaz.

Fuente: Platinum Today

La primera etiqueta sobre seguridad de nanotecnología

Una empresa suiza ofrece el primer certificado de seguridad y gestión de riesgos de proceso para empresas farmacéuticas que trabajan con nanotecnología y nanopartículas.

Al menos dos empresas farmacéuticas están negociando ya con The Innovation Society, que ha desarrollado el sistema Cenarios (Certifiable Nanospecific Risk management and Monitoring System). Este sistema recopila información relacionada con los riesgos a partir de fuentes de mercado, tecnológicas, científicas y reguladoras, para generar una base de datos de materiales a usar en procesos y productos específicos que utilizan la nanotecnología.

Actualmente no existe ningún marco regulatorio específico para la nanotecnología, por lo que este nuevo sistema de certificación pretende proporcionar un nivel de seguridad y conformidad en el crecimiento rápido, pero todavía de algún modo desconocido, del campo de la nanotecnología.

En el sector farmacéutico, las nanopartículas y nanotecnologías están pasando cada vez más a un primer plano, especialmente en novedosos sistemas de administración de fármacos.

Fuente: InPharma

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Intercambio entre agua y gas dentro de nanotubos

Científicos de la Universidad Metropolitana de Tokio y del Instituto de Investigación en Nanotecnología del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada (AIST) de Japón han demostrado, conjuntamente, la adsorción de moléculas de agua en nanotubos de carbono de pared sencilla (SWCNT) en diferentes atmósferas de gas y descubrieron el fenómeno de "transición de intercambio".

La "transición de intercambio", caracterizada como un intercambio entre moléculas de agua en el interior de los SWCNT y las moléculas del gas en la atmósfera, se verificó para siete tipos de gas: argón, criptón, oxígeno, nitrógeno, metano, etano y dióxido de carbono. Las condiciones para que se produzca la transición de intercambio dependen del tipo de gas. Por ejemplo, con el metano a 1 atmósfera y -30°C o menos, las moléculas de agua son expulsadas de los nanotubos de carbono y reemplazadas por moléculas de metano. Por el contrario, cuando se utilizó helio, hidrógeno o neón, las moléculas de agua permanecieron estables en el interior de los nanotubos de carbono a temperaturas de -170°C o por debajo (Figura 1). Utilizando este fenómeno, los nanotubos de carbono de pared sencilla rellenos de agua se pueden utilizar como una nanoválvula selectiva de moléculas.

Además, el cambio repentino en la resistencia eléctrica de la lámina de nanotubos de carbono debido a la transición de intercambio se puede utilizar para crear un nuevo sensor de gas que permite la selección de gases sin ningún tratamiento químico especial, ni recubrimiento o similar. La Universidad Metropolitana de Tokio y el AIST planean llevar a la práctica el sensor de gas y la nanoválvula selectiva de moléculas e invitar a empresas con tecnologías relacionadas a que participen.

Fuente: AIST

Nanopilas que no se agotan

A123 Systems no es un nombre desconocido para los lectores del Forbes/Wolfe Nanotech Report, donde hace poco encabezó la lista de posibles perspectivas de oferta pública inicial. La empresa todavía mantiene un estrecho control sobre su potencial como nuevo tema este año, pero su constante flujo de ingresos, inversores de alto nivel y oportunidades de mercado en expansión demandan incluso más atención.

Puesta en marcha en el 2001, A123 impulsó la investigación iniciada por el Instituto Tecnológico de Massachusetts para el desarrollo comercial de baterías de ión-litio con nanotecnología en los electrodos. El resultado es una nueva generación de baterías con una vida útil por ciclo hasta 10 veces más larga, cinco veces más potente y con unos tiempos de carga muy inferiores con respecto a las baterías convencionales de alta potencia.

Fuente: Forbes

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Vídeo de formación de nanotubos

Un equipo de científicos, que incluye investigadores de la Universidad de Cambridge, ha producido con éxito una grabación de vídeo en vivo que muestra como se forman los nanotubos de carbono, más de 10.000 veces más pequeños en diámetro que un cabello humano. Las secuencias del vídeo muestran como las nanofibras y los nanotubos se colocan alrededor de minúsculas partículas de níquel, ofreciendo una visión más clara de cómo se autoensamblan estas estructuras microscópicas.

Estos dos vídeos muestran cómo el níquel reacciona en un proceso conocido como deposición química catalítica de vapor (CCVD). Este es uno de los muchos métodos para la producción de nanotubos e implica la aplicación de un gas que contiene carbono (en este caso, acetileno) a diminutas gotas cristalinas conocidas como "islas catalizadoras" (el níquel).

En condiciones adecuadas para la creación de nanofibras, el catalizador se vio estrujado cada vez más, de forma gradual, a medida que el carbono se formaba a su alrededor. Cuando se redujo la aplicación del gas para crear los nanotubos de carbono de pared simple, el carbono en cambio se despegó del catalizador para formar una estructura tubular.



Fuente: University of Cambridge

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Un microscopio de fuerza atómica proporciona una visión más detallada de los átomos individuales

Yoshiaki Sugimoto y sus colegas, de la Universidad de Osaka, han "descubierto la manera de utilizar un microscopio de fuerza atómica para producir imágenes que revelan la identidad química de los átomos individuales de una superficie".

Básicamente, este nuevo descubrimiento permite a los científicos observar un material mezclado y "distinguir los átomos individuales de los diferentes elementos de su superficie, como estaño o silicio". Los microscopios en sí son bastante frecuentes en este reino, pero hasta ahora, no habían sido capaces de distinguir entre átomos de diferentes elementos químicos. La huella atómica, cuyo nombre es muy acertado, es lo que examinó el equipo para distinguir entre distintos átomos de una superficie de muestra, al ser testigos de que la relación entre fuerza y distancia es "ligeramente diferente en átomos de distintos elementos".

Fuente: Engadget

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Clasificación de nanomateriales

La Agencia del Medioambiente de los EE.UU. ha clasificado los nanomateriales actuales en cuatro tipos:

Basados en carbono
Estos nanomateriales están compuestos mayoritariamente por carbono y suelen adoptar formas como esferas huecas, elipsoides o tubos. Los nanomateriales de carbono con forma elipsoidal o esférica se conocen como fullerenos, mientras que los cilíndricos reciben el nombre de nanotubos. Estas partículas tienen muchas aplicaciones posibles, incluido el desarrollo de recubrimientos y películas mejoradas, materiales más ligeros y resistentes y diversas aplicaciones en el campo de la electrónica.

Basados en metales
Estos nanomateriales incluyen puntos cuánticos, nanopartículas de oro y plata y óxidos metálicos como el dióxido de titanio.

Dendrímeros
Estos nanomateriales son polímeros de tamaño nanométrico construidos a partir de unidades ramificadas. La superficie de un dendrímero tiene numerosos extremos de cadena, que se pueden adaptar para desempeñar funciones químicas específicas. Esta propiedad se podría utilizar también para la catálisis. Además, debido a que los dendrímeros tridimensionales contienen cavidades interiores en las que se pueden introducir otras moléculas, pueden ser útiles para la administración de fármacos.

Compuestos
Los compuestos combinan las nanopartículas con otras nanopartículas o con materiales de mayor tamaño. Las nanopartículas, como arcilla a nanoescala, ya se están añadiendo a numerosos productos, desde piezas de automóviles a materiales de empaquetado, para mejorar sus propiedades mecánicas, térmicas, protectoras, etc.

Fuente: Azonano