miércoles, 22 de septiembre de 2010

ARTÍCULO EXPUESTO POR CRISTINA MORENO "CÉLULA SOLAR AUTORREPARABLE


Célula solar autorreparableÁrea: Tecnología — Viernes, 10 de Septiembre de 2010

Consiguen recrear los procesos de reparación de la Naturaleza para así fabricar un célula solar dinámica hecha con fluidos que imita la fotosíntesis.


Prototipo de célula solar autorreparable. Fuente: Patrick Gillooly.


Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han creado lo que parece ser la primera célula fotovoltaica capaz de repararse a sí misma. Esta célula imita los sistemas de autorreparación naturales que se dan en las plantas.
El dispositivo podría llegar a un rendimiento del 40% que es muy superior a las mejores células fotovoltaicas comercializadas en la actualidad.
Las plantas convierten la luz solar en energía química gracias a las fotosíntesis. Los científicos han estado tratando de imitar este proceso desde hace tiempo usando materiales sintéticos. Pero el problema que siempre ha surgido es la degradación gradual de estos materiales provocada por la propia radiación solar, que al final terminaba por destruir el sistema. Las plantas han desarrollado por evolución sofisticados sistemas de reparación que evitan este problema y que consisten en la descomposición y ensamblaje de las proteínas dañadas por la luz solar. De este modo se asegura que las moléculas necesarias para la fotosíntesis están continuamente refrescándose y siempre funcionan como si fueran nuevas.
Michael Strano y sus colaboradores del MIT han logrado con éxito imitar estos procesos naturales por primera vez mediante la creación de complejos químicos autoensambladores que convierten la luz en electricidad. Estos complejos pueden ser reiteradamente rotos o desacoplados y reensamblados mediante la adición de un surfactante (una disolución de moléculas similares al jabón). Los complejos son fotoactivos sólo en el estado ensamblado.
Una de las metas de Strano es encontrar formas de imitar los principios de la Naturaleza usando nanocomponentes. La idea se le ocurrió a Strano cuando leía acerca de la biología vegetal. Le pareció sorprendente cómo las células de las plantas tengan ese mecanismo de reparación tan extremadamente eficiente.
Este grupo de investigadores encontró que puede mantener el ciclo de estados desacoplado y ensamblado de manera indefinida añadiendo o eliminando el surfactante. El sistema en total tiene siete componentes independientes que forman una disolución o “sopa” si el surfactante está presente, pero se organizan ellos solos si se elimina. Para eliminar el surfactante los científicos hacen pasar la “sopa” por una membrana y al momento todo el sistema se ensambla automáticamente produciéndose el rejuvenecimiento de la fotocélula.
Los complejos están compuestos por proteínas captadoras de luz, nanotubos de pared simple y fosfolípidos con forma de disco. Las proteínas se aislaron a partir de la bacteria púrpura Rhodobacter sphaeroides y contienen un centro de reacción a la luz compuesto por lípidos hecho de bacterioclorofilas y otras moléculas. Cuando el centro de reacción es expuesto a la luz solar convierte la luz del sol en pares electrón-hueco denominados excitones.
Los nanotubos, que actúan a modo de cables eléctricos de conexión absorben los electrones produciendo una corriente. Estos nanotubos conducen la electricidad mucho mejor que los cables de cobre. Además, los nanotubos sirven para alinear los discos de fosfolípidos (grasas) en una línea perfecta, asegurando así que los centros de reacción son expuestos a la luz de manera uniforme.
Quizás lo más interesante de todo esto es que todo el sistema se ensambla de manera espontánea en una estructura organizada que contiene miles de moléculas ordenadas de una manera específica y preconcebida, y todo ellos sólo mediante la eliminación del surfactante.
Al usar este sistema de regeneración los investigadores han conseguido prolongar la vida de esta célula solar de manera indefinida, además de aumentar la eficacia del sistema en un 300% en una exposición continua a la luz de 164 horas si se compara con otros sistemas similares no autorreparables. En esos otros casos se suele perder un 10% de rendimiento al cabo de 60 horas de uso respecto al rendimiento inicial. En este caso la regeneración de la célula se hizo cada 14 horas sin que se produjera pérdidas de eficacia.
Estos investigadores especulan que si consiguieran aumentar la concentración de estos complejos hasta conseguir empaquetarlos en una formación más compacta, se podría alcanzar un rendimiento del 40% (el límite teórico estaría cerca del 100%), que es mucho más que las células solares comerciales. Además, este sistema sería mucho más barato que las células fotovoltaicas convencionales.
Sin embargo, la comparación con las células solares al uso no es apropiada. Las células fotovoltaicas son sistemas estáticos de estado sólido hechos con láminas de semiconductores como el silicio. Esta nueva célula, por el contrario, es dinámica, como los cloroplastos de las plantas, que pueden reciclar sus proteínas cada 45 minutos en un día soleado.
Según Strano lo que han hecho es imitar lo que la Naturaleza descubrió hace millones de años, en particular la reversibilidad que hay en la capacidad de unas moléculas para descomponerse y se volverse a ensamblar.

ARTÍCULO EXPUESTO POR ANTONIO MONTERREY "Un dispositivo comercial permite a los ciegos “ver” con la lengua"


“Ver” con la lenguaÁrea: Medicina, Tecnología — Lunes, 5 de Octubre de 2009

Un dispositivo comercial permite a los ciegos “ver” con la lengua.



Scientific American se hace eco de la salida al mercado de un dispositivo que permite a los ciegos tener cierta conciencia de su entorno visual.
El producto consiste en una “piruleta” con 20×20 electrodos que se coloca sobre la lengua. El dispositivo se basa en una primera demostración de la idea hecha en 2003 por Wicab, una compañía de Middleton (EEUU).
El sistema se llama BrainPort y trata, en la medida de lo posible, suplir la información visual que los dos millones de nervios ópticos transmiten al cerebro. Nuestros ojos no ven, en realidad envían la información al cerebro y éste la interpreta en forma de imágenes. Si los ojos o los nervios están dañados entonces no llega tal información y el cerebro no puede elaborar imágenes. Por eso se pensó en el pasado en el implante de electrodos directamente en la región visual del cerebro (córtex visual) de los invidentes, pero esta técnica es muy invasiva.
En su lugar, este nuevo producto comercial usa los nervios de la lengua para transmitir la información al cerebro. Sobre la lengua se coloca una placa de nueve centímetros cuadrados sobre la que hay una matriz de 400 electrodos que estimulan la lengua, “proyectando” una imagen de 20×20 píxeles. Esta matriz crea un patrón de estimulación eléctrica basado en la imagen, procesada por una CPU, que envía una cámara situada en la montura de unas gafas que porta el invidente. El sistema tiene un mando que permite al usuario controlar el “brillo” de la imagen o hacer zoom. La imagen es en blanco y negro que es traducida a la presencia o no de estimulación eléctrica.
Debido a la humedad reinante en la boca el contacto eléctrico es muy bueno y además la lengua es bastante sensible a la electricidad. Como la lengua tiene nervios que envían información al cerebro parece un buen lugar para realizar esta idea.


Una supuesta invidente usando BrainPort.


Después de unos 15 minutos usando este aparato, un ciego puede ya interpretar parte de la información espacial que le rodea. Como cualquier otra cosa hay que aprender a usarlo, aunque al principio sea un poco extraño para el usuario, con una sensación en la lengua similar a la que se tiene cuando se bebe una bebida carbonatada.
Sin embargo, los pacientes aprenden a usarlo rápidamente y al poco son capaces de encontrar las puertas, leer letras y números, agarrar tazas de café o usar cubiertos a la hora de comer.
William Seiple, director de investigación de la ONG Lighthouse International, cuenta cómo un individuo comenzó a llorar de emoción la primara vez que “vio” una letra con este dispositivo. Muchas de las personas que se quedan ciegas están desesperadas por volver a tener visión. Según el NIH norteamericano hay al menos un millón de estadounidenses de más de 40 años legalmente ciegos.
Se espera que BrainPort se venda a finales de este año a unos 10.000 dólares la unidad.
Los investigadores no saben todavía si la información es transmitida al córtex visual o al córtex somatosensorial, que es donde se interpretan los datos táctiles. Habrá que hacer estudios al respecto. Tampoco se aclara qué pasa con las personas que ya nacieron ciegas o se quedaron ciegas a corta edad.
Es de suponer que en el futuro se vaya perfeccionando este sistema.

Fuentes y fotos: Scientific American, número de octubre de la edición americana.

lunes, 20 de septiembre de 2010

INICIO DEL CURSO ESCOLAR

BUENAS CHICOS, OTRO AÑO COMENZAMOS EL CURSO.
ESTE AÑO EN EL INSTITUTO "TAMUJAL" DE ARROYO DE SAN SERVAN.

CADA SEMANA LOS ALUMNOS DE 4º TRABAJARÁN EN DOS ARTÍCULOS DE
CARÁCTER CIENTÍFICO - TECNOLÓGICO QUE SERÁN PUBLICADOS EN ESTE
BLOG.

SALUDOS Y BUEN CURSO A TODOS!!!!!!
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