La nanociencia imita la fotosíntesis para las energías renovables

Las plantas pueden convertir la luz del sol en energía con más rapidez que cualquier proceso creado por el hombre. ¿Cómo de rápido? En la mil billonésima parte de un segundo. Ahora, científicos de EEUU, Australia y el Reino Unido han empezado a imitar la fotosíntesis para diseñar una nueva generación de células de energía solar eficaces.

En el interior de las plantas, cada diminuta molécula realiza una tarea específica que convierte la luz en energía. Esa división de trabajo es fundamental para la eficacia de la planta. Ahora, la nanociencia puede copiar a la naturaleza.

Los científicos pueden construir dispositivos que funcionen de forma conjunta, pero que cada uno de ellos sea responsable de una función diferente. Y han creado un dispositivo capaz de absorber la luz y convertirla eficazmente en una corriente eléctrica. Hay que pensar en él como en una hoja artificial que continuamente convierte la luz del sol en energía química, de forma eficaz y ecológica.

La fotosíntesis artificial se podría convertir en una fuente de electricidad y combustible para el transporte neutra en CO2, lo cual implica que no contribuiría al cambio climático como resultado de quemar petróleo y carbón.

Fuente: KFox News

Riesgo de las nanopartículas para los pulmones

Científicos chinos ha identificado y bloqueado con éxito el proceso por el cual nanopartículas microscópicas causan cáncer de pulmón.

A pesar de los resultados prometedores de la nanotecnología en la ciencia y la medicina, se ha descubierto que las partículas microscópicas empleadas tienen un efecto tóxico sobre los pulmones.

En un estudio publicado en la revista Journal of Molecular Cell Biology, los investigadores descubrieron que los dendrímeros de poliamidoamina (PAMAM), un tipo de nanopartículas muy utilizado en medicina, activa la muerte celular programada o autofagia.

La autofagia es una parte normal del desarrollo y la renovación celular, pero su sobreactividad conduce a la muerte celular.

Para bloquear el daño a los pulmones, primer sitio de migración de las nanopartículas, los investigadores de la Academia China de Ciencias Médicas utilizaron un inhibidor de la autofagia conocido como 3MA. Las pruebas realizadas con ratones mostraron que el 3MA mejoraba el índice de supervivencia de las células.

El papel revolucionario de la nanotecnología en el tratamiento del cáncer y otras enfermedades ha hecho que los médicos busquen formas de combatir sus efectos secundarios.

Fuente: Presstv.ir

Modelado de dispositivos a nanoescalas extremas

Las simulaciones en escalas múltiples, incluidos los efectos no habituales, predicen un límite de escala fundamental para los sistemas microelectromecánicos (MEMS).

Lejos de alcanzar sus límites, la tecnología de los sistemas microelectomecánicos ha demostrado su eficacia en aplicaciones que van desde la aceleración de un coche y los sensores de presión a los obturadores de los telescopios espaciales. Los dispositivos MEMS, así como las aplicaciones de los sistemas nanoelectromecánicos (NEMS), se aproximan actualmente a escalas nanométricas, prometiendo así una versatilidad aún mayor, que incluye los dispositivos electrónicos de terahertzios híbridos, la memorias de bajo consumo y sensores con sensibilidades récord. Aunque los dispositivos NEMS tienen un gran potencial, su ingeniería está entrando en un nuevo terreno lleno de sorpresas y paradojas. Entre estas últimas están las fuerzas de van der Waals/Casimir (vdW/C), los efectos cuánticos en la distribución de la carga (entre ellos la capacidad cuántica, el bloqueo de Coulomb y la tunelización de la carga) y la ruptura de la teoría de la elasticidad.

Al mismo tiempo, los modelos clásicos (como la mecánica de estructuras y rayos) continúan funcionando sorprendentemente bien más allá de los límites proyectados a escala atómica, como se ha demostrado para los NEMS de nanotubos. Incluso cuando una distribución 1,2 de carga cuántica influye en el enlace entre el canal de los NEMS y la placa de tierra, se puede introducir una capacidad (cuántica) eficaz, aunque diferente del concepto clásico. De ese modo, los modelos mecánicos y electrostáticos “clásicos” modificados adecuadamente pueden ser suficientes para entender el funcionamiento de los NEMS.

Artículo completo: SPIE

¿Cómo serán las primeras nanofábricas?

¿Qué podemos esperar de las primeras nanofábricas?

J. Storrs Hall, Presidente del Instituto Foresight, analiza cuál será probablemente la situación de las primeras nanofábricas.

Las primeras nanofábricas serán, probablemente, artilugios de proteína/ADN/ARN que precisarán que científicos especializados den miles de pasos para lograr que construyan un nuevo artilugio (que estará hecho únicamente de proteína/ADN/ARN), o diamantoides de alto vacío que requerirán que científicos especializados den miles de pasos para lograr que construyan un nuevo artilugio (que estará hecho únicamente de diamantoide) o, posiblemente, incluso artilugios de carburo de tungsteno que hacen EDM con nanotubos, y que requerirán que científicos especializados avancen miles de pasos para lograr que construyan un nuevo artilugio (que estará formado únicamente por carburo de tungsteno, siendo los nanotubos proporcionados por una fuente externa). Las primeras nanofábricas serán inestables y experimentales, caras, necesitarán aportes costosos, serán capaces de producir únicamente productos muy limitados y serán afortunadas si consiguen autoreplicarse antes de dejar de funcionar.

Michael Anissimov, de Accelerating Future, cree que podría tener lugar un rápido y repentino surgimiento a partir de esta primera fase.

El 95% de los costes de inversión necesarios para construir una nanofábrica se destinarán a la construcción de máquinas a nanoescala, incluido un ensamblador, hacer que funcionen de forma fiable, incorporarlas a una arquitectura repetitiva y cooperativa que funcione sin dejar entrar la contaminación molecular, permitiendo que ésta escape de sus confines internos, etc. Todos estos son problemas de bajo nivel. Si no se solucionan bien todos ellos, no llegaremos a ninguna parte. El coste necesario para la construcció d ela primera nanofábrica será inmenso, pero si se consigue una arquitectura modular básica a nanoescala que se pueda autoconstruir desde el nivel de los micrómetros al de los centímetros, entonces no importará si estamos construyendo 100 unidades en la escala del centímetro o un millón. Los problemas de escala más destacados se producen a nanoescala y microescala. Para cuando estemos en la macroescala, el sistema tiene que estar completamente automatizado y ser, por tanto, prácticamente económico.

El principal coste en cualquier producto procede del aporte humano, atención y artesanía por unidad; cuanta menos mano de obra necesitemos, más barato será. Será necesario automatizar casi por completo las nanofábricas o ya no llegarán a existir.

Fuente: Next Big Future

Nokia Morph: nanotecnología y teléfonos móviles

Nokia Morph es un concepto de nanotecnología de articulación, desarrollado por el Nokia Research Center (NRC) y la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido. Morph demuestra cómo los futuros dispositivos móviles serán flexibles y se podrán estirar, permitiendo a los usuarios transformar sus móviles y darles formas radicalmente diferentes; también pone de manifiesto la funcionalidad que la nanotecnología será capaz de proporcionar en última instancia: materiales flexibles, dispositivos electrónicos transparentes y superficies que se limpian solas.

¿Qué es su USP?

Este concepto de dispositivo muestra algunos saltos tecnológicos revolucionarios que abrirán todo un nuevo espectro de posibilidades. Creemos que la nanotecnología podría proporcionar una manejabilidad mejorada y permitir la creación de dispositivos mucho más inteligentes. Los consumidores querrán esto porque se adapta al contexto del usuario, es fácil de usar y transformable (como colocarlo alrededor de la muñeca). Nos proporcionará una nueva clase de conectividad con nuestro entorno, permitiéndonos conectarnos de formas ni imaginables con anterioridad a través de nuestros dispositivos móviles e, igualmente, nos proporcionará nuevos tipos de servicios. Otras cosas que serán posibles con la nanotecnología incluyen:

• Diseño y color modificables y flexibles
• Autolimpieza
• Fuentes de energía avanzadas
• Percepción del medioambiente
  

Artículo completo: Livemint

Nanoeliminadores del cáncer

Según investigadores estadounidenses, los nanotubos de carbono pueden facilitar el uso de la espectroscopía de Raman como técnica para la detección, seguimiento en tiempo real e incluso, con la ayuda de un láser, la eliminación de células cancerosas.

El descubrimiento podría abrir un nuevo frente de batalla en la lucha contra el cáncer con la promesa de una nueva generación de agentes terapéuticos más allá de la cirugía, la radiación y los fármacos de quimioterapia convencionales.

Alex Biris, de la Universidad de Arkansas en Little Rock (UALR) es científico jefe en el Centro de Nanotecnología y está trabajando con su colega de ciencias médicas Vladimir Zharov, en el desarrollo de la técnica. Los investigadores han informado de los detalles de su iniciativa en el último número de la revista Journal of Biomedical Optics.

"Hasta ahora, nadie ha sido capaz de entender totalmente y estudiar en vivo y en tiempo real cómo viajan estas nanopartículas a través de un sistema vivo", señaló Biris. "Mediante la espectroscopía de Raman, hemos mostrado que es posible no sólo monitorizar y detectar los nanomateriales que se mueven por la circulación, sino también detectar células cancerosas individuales marcadas con nanotubos de carbono. en este sentido, podemos medir su índice de despeje y cinética de biodistribución a través del sistema sanguíneo y el linfático".

Fuente: Nanotechnology Now