ARTÍCULO EXPUESTO POR ABEL ACEDO: "¿Cómo es es funcionamiento de un lámpara CFL de bajo consumo?

Desde que Thomas Alva Edison patentó la bombilla incandescente, en 1879, se han venido desarrollando hasta la fecha otros tipos de lámparas menos consumidoras de energía eléctrica y de características mucho más eficientes.

Desde los albores de la humanidad el método más común de obtener luz ha sido generando previamente calor, como ocurre cuando hacemos una antorcha con la rama de un árbol o encendemos una vela, o una lámpara de queroseno.

Por otra parte, si calentamos un trozo de metal con una llama intensa, veremos como a medida que se calienta pasa del color naranja al amarillo intenso. Pero si además logramos impartirle una temperatura tan alta como para que alcance el estado de incandescencia, obtendremos entonces luz blanca. Esa es la manera de lograr que una lámpara incandescente emita luz.

En el caso específico de una lámpara o bombilla incandescente, la corriente eléctrica que fluye por el delgado filamento metálico de tungsteno provoca que se caliente a una temperatura tan alta, que al llegar al blanco incandescente emite luz visible.

Debido a ese fenómeno físico, el 90% del total de la energía eléctrica que consume una lámpara incandescente para emitir luz se pierde por disipación de calor al medio ambiente, sin que esa pérdida reporte ningún beneficio útil.

En la práctica, durante todo el tiempo que permanece encendida una lámpara incandescente disipa más radiaciones infrarrojas (no visibles, pero que se perciben en forma de calor), que ondas electromagnéticas de luz visible para el ojo humano..

No obstante, millones de hogares en todo el mundo se alumbran todavía con lámparas incandescentes, a pesar de que desde finales de los años 30 del siglo pasado existen otros tipos de lámparas con similares o mejores prestaciones y menor consumo energético.

Entre esas lámparas se encuentran, por ejemplo, los tubos rectos y circulares de lámparas fluorescentes y, de aparición más reciente, las lámparas fluorescentes compactas ahorradoras de energía CFL.




LÁMPARAS CFL AHORRADORAS DE ENERGÍA


Las lámparas ahorradoras de energía denominadas CFL (Compact Fluorescent Lamp – Lámpara Fluorescente Compacta) son una variante mejorada de las lámparas de tubos rectos fluorescentes, que fueron presentadas por primera vez al público en la Feria Mundial de New York efectuada en el año 1939.

Desde su presentación al público en esa fecha, las lámparas de tubos fluorescentes se utilizan para iluminar variados tipos de espacios, incluyendo nuestras casas. En la práctica el rendimiento de esas lámparas es mucho mayor, consumen menos energía eléctrica y el calor que disipan al medio ambiente es prácticamente despreciable en comparación con el que disipan las lámparas incandescentes.


Generalmente las lámparas o tubos rectos fluorescentes son voluminosos y pesados, por lo que en 1976 el ingeniero Edward Hammer, de la empresa norteamericana GE, creó una lámpara fluorescente compuesta por un tubo de vidrio alargado y de reducido diámetro, que dobló en forma de espiral para reducir sus dimensiones. Así construyó una lámpara fluorescente del tamaño aproximado de una bombilla común, cuyas propiedades de iluminación eran muy similares a la de una lámpara incandescente, pero con un consumo mucho menor y prácticamente sin disipación de calor al medio ambiente.

Aunque esta lámpara fluorescente de bajo consumo prometía buenas perspectivas de explotación, el proyecto de producirla masivamente quedó engavetado, pues la tecnología existente en aquel momento no permitía la producción en serie de una espiral de vidrio tan frágil como la que requería en aquel momento ese tipo de lámpara.

Sin embargo, con el avance de las tecnologías de producción, hoy en día, además de las lámparas CFL con tubos rectos, las podemos encontrar también con el tubo en forma de espiral, tal como fueron concebidas en sus orígenes y que podemos ver en la foto de la derecha.


No obstante, en la década de los años 80 del siglo pasado otros fabricantes apostaron por la nueva lámpara y se arriesgaron a lanzarla al mercado, pero a un precio de venta elevado, equivalente a lo que hoy serían 30 dólares (unos 27 euros aproximadamente) por unidad. Sin embargo, los grandes pedidos que hizo en aquellos momentos el gobierno norteamericano a los fabricantes y su posterior subvención por el ahorro que representaban estas lámparas para el consumo de energía eléctrica, permitieron ir disminuyendo poco a poco su precio, hasta acercarlo al costo de producción.

La posterior aceptación obtenida por las nuevas lámparas ahorradoras de energía dentro de los amplios círculos económicos y de la población, estimuló a los fabricantes a acometer las inversiones necesarias, emprender la producción masiva y bajar mucho más el precio de venta al público.

Hoy en día una lámpara CFL estándar, entre 9 y 14 watt, se puede adquirir normalmente en diferentes establecimientos comerciales, a un precio que oscila alrededor de los 2 euros o menos (equivalente a algo más de 2 dólares), aunque se fabrican también con diferentes estructuras y potencias, que se comercializan a un precio más alto.


Se componen de un tubo de unos 6 mm de diámetro aproximadamente, doblados en forma de “U” invertida, cuya longitud depende de la potencia en watt que tenga la lámpara. En todas las lámparas CFL existen siempre dos filamentos de tungsteno o wolframio (W) alojados en los extremos libres del tubo con el propósito de calentar los gases inertes, como el neón (Ne), el kriptón (Kr) o el argón (Ar), que se encuentran alojados en su interior. Junto con los gases inertes, el tubo también contiene vapor de mercurio (Hg). Las paredes del tubo se encuentran recubiertas por dentro con una fina capa de fósforo.


Las lámparas CFL son de encendido rápido, por tanto no requieren cebador (encendedor, starter) para encender el filamento, sino que emplean un balasto electrónico en miniatura, encerrado en la base que separa la rosca del tubo de la lámpara. Ese balasto suministra la tensión o voltaje necesario para encender el tubo de la lámpara y regular, posteriormente, la intensidad de corriente que circula por dentro del propio tubo después de encendido.

El balasto electrónico se compone, fundamentalmente, de un circuito rectificador diodo de onda completa y un oscilador, encargado de elevar la frecuencia de la corriente de trabajo de la lámpara entre 20 000 y 60 000 hertz aproximadamente, en lugar de los 50 ó 60 hertz con los que operan los balastos electromagnéticos e híbridos que emplean los tubos rectos y circulares de las lámparas fluorescentes comunes antiguas.


Elementos que componen el balasto electrónico.

Base

La base de la lámpara ahorradora CFL se compone de un receptáculo de material plástico, en cuyo interior hueco se aloja el balasto electrónico. Unido a la base se encuentra un casquillo con rosca normal E-27 (conocida también como rosca Edison), la misma que utilizan la mayoría de las bombillas o lámparas incandescentes. Se pueden encontrar también lámparas CFL con rosca E-14 de menor diámetro (conocida como rosca candelabro). No obstante, existen variantes con otros tipos de conectores, de presión o bayoneta, en lugar de casquillos con rosca, que funcionan con un balasto electrónico externo, que no forma parte del cuerpo la lámpara.



ASÍ FUNCIONA LA LÁMPARA CFL


El funcionamiento de una lámpara fluorescente ahorradora de energía CFL es el mismo que el de un tubo fluorescente común, excepto que es mucho más pequeña y manuable.

Cuando enroscamos la lámpara CFL en un portalámpara (igual al que utilizan la mayoría de las lámparas incandescentes) y accionamos el interruptor de encendido, la corriente eléctrica alterna fluye hacia el balasto electrónico, donde un rectificador diodo de onda completa se encarga de convertirla en corriente directa y mejorar, a su vez, el factor de potencia de la lámpara. A continuación un circuito oscilador, compuesto fundamentalmente por un circuito transistorizado en función de amplificador de corriente, un enrollado o transformador (reactancia inductiva) y un capacitor o condensador (reactancia capacitiva), se encarga de originar una corriente alterna con una frecuencia, que llega a alcanzar entre 20 mil y 60 mil ciclos o hertz por segundo.

La función de esa frecuencia tan elevada es disminuir el parpadeo que provoca el arco eléctrico que se crea dentro de las lámparas fluorescentes cuando se encuentran encendidas. De esa forma se anula el efecto estroboscópico que normalmente se crea en las antiguas lámparas fluorescentes de tubo recto que funcionan con balastos electromagnéticos (no electrónicos). En las lámparas fluorescentes antiguas el arco que se origina posee una frecuencia de sólo 50 ó 60 hertz, la misma que le proporciona la red eléctrica doméstica a la que están conectadas.



Para el alumbrado general el efecto estroboscópico es prácticamente imperceptible, pero en una industria donde existe maquinaria funcionando, impulsadas por motores eléctricos, puede resultar peligroso debido a que la frecuencia del parpadeo de la lámpara fluorescente se puede sincronizar con la velocidad de giro de las partes móviles de las máquinas, creando la ilusión óptica de que no están funcionando, cuando en realidad se están moviendo.

En las lámparas CFL no se manifiesta ese fenómeno, pues al ser mucho más alta la frecuencia del parpadeo del arco eléctrico en comparación con la velocidad de giro de los motores, nunca llegan a sincronizarse ni a crear efecto estroboscópico.

Desde el mismo momento en que los filamentos de una lámpara CFL se encienden, el calor que producen ionizan el gas inerte que contiene el tubo en su interior, creando un puente de plasma entre los dos filamentos. A través de ese puente se origina un flujo de electrones, que proporcionan las condiciones necesarias para que el balasto electrónico genere una chispa y se encienda un arco eléctrico entre los dos filamentos. En este punto del proceso los filamentos se apagan y se convierten en dos electrodos, cuya misión será la de mantener el arco eléctrico durante todo el tiempo que permanezca encendida la lámpara. El arco eléctrico no es precisamente el que produce directamente la luz en estas lámparas, pero su existencia es fundamental para que se produzca ese fenómeno.

A partir de que los filamentos de la lámpara se apagan, la única misión del arco eléctrico será continuar y mantener el proceso de ionización del gas inerte. De esa forma los iones desprendidos del gas inerte al chocar contra los átomos del vapor de mercurio contenido también dentro de tubo, provocan que los electrones del mercurio se exciten y comiencen a emitir fotones de luz ultravioleta. Dichos fotones, cuya luz no es visible para el ojo humano, al salir despedidos chocan contra las paredes de cristal del tubo recubierto con la capa fluorescente. Este choque de fotones ultravioletas contra la capa fluorescente provoca que los átomos de fluor se exciten también y emitan fotones de luz blanca, que sí son visibles para el ojo humano, haciendo que la lámpara se encienda.


CARACTERÍSTICAS DE LAS LÁMPARAS AHORRADORAS CFL

* Son compatibles con los portalámparas, zócalos o “sockets” de las lámparas incandescentes de uso común.
* Al igual que las lámparas incandescentes, sólo hay que enroscarlas en el portalámparas, pues no requieren de ningún otro dispositivo adicional para funcionar.
* Disponibles en tonalidades “luz de día” (daylight) y “luz fría” (cool light), sin que introduzcan distorsión en la percepción de los colores.
* Encendido inmediato tan pronto se acciona el interruptor, pero con una luz débil por breves instantes antes que alcancen su máxima intensidad de iluminación.
* Precio de venta al público un poco mayor que el de una lámpara incandescente de igual potencia, pero que se compensa después con el ahorro que se obtiene por menor consumo eléctrico y por un tiempo de vida útil más prolongado.

Artículo expuesto por Mª Mar Macias "Plásticos a partir de árboles"

Consiguen producir un precursor de productos plásticos a partir de azúcares vegetales sin necesidad de usar derivados del petróleo y de una forma barata y limpia.
Las noticias sobre la producción de materiales y combustibles a partir de cultivos vegetales no paran de acumularse. Imagínese que de algún modo producimos madera (o incluso cualquier tipo de residuo vegetal) baja en lignina o nos las apañamos para eliminarla. Lo que nos queda es principalmente celulosa, que son largas cadenas hidrocarbonadas cuyos “eslabones” son moléculas de glucosa. Imagine además que gracias a cierta tecnología química podemos transformar esta glucosa en un precursor de monómeros para la producción de plásticos.
Pues este último paso es precisamente el que han dado recientemente unos científicos de Pacific Northwest National Laboratory direigidos por Z. Conrad Zhang. El hallazgo lo publicaron hace unos días en la revista Science. Si el proceso se generaliza se podría reemplazar al petróleo como fuente de este tipo de materiales de una manera económica, limpia y sostenible.
La ventaja de este método es que utiliza una fuente muy común de materia prima: el azúcar.
En el artículo inmediatamente anterior a éste ya explicábamos como otro equipo conseguía un producto químico hydroxymethylfurfural (o HMF) a partir de fructosa y como además lo transformaba en biocombustible. Lo que este otro equipo ha conseguido es otra via alternativa de producción de HMF.
A partir de HMF se pueden obtener los bloques constituyentes del poliéster y otros plásticos de una manera más ecológica y limpia que la habitual.
En este método el porcentaje de conversión es del 70% en el caso de utilizar glucosa, y del 90% si se usa fructosa. Además se crean muchos menos residuos que por otros métodos.
El sistema catalítico empleado no es ácido como otros métodos y emplea cloruro de cromo como catalizador y un disolvente iónico. La temperatura de trabajo es de unos 100 grados centígrados.
El próximo paso de este equipo de investigadores es tratar de mejorar el rendimiento cuando se usa glucosa como precursor. Si lo logran se abrirán las puertas a un mundo menos dependiente del petróleo con las ventajas ecológicas y políticas que conlleva.
Quizás dentro de algún tiempo nuestros plásticos y combustibles crecerán en los árboles.

ARTÍCULO EXPUESTO POR JESUS BARRENA: "Baterías Redox"

Proponen baterías que se recarguen mediante electrolitos fluidos en lugar de directamente con electricidad.


En esta carrera que parece haberse desatado en pos de un automóvil que contamine menos se proponen varias ideas. La principal es la sustitución del motor de explosión interna por uno eléctrico, pero el problema son las baterías. Éstas son caras, pesadas, voluminosas, proporcionan poca autonomía y encima tardan mucho en poder ser recargadas. Además está la manía de tratar de mantener el modelo de negocio de “estación de servicio” o “gasolinera” en donde uno estaciona para repostar (y de paso paga muchos impuestos indirectos).
Hay soluciones para realizar tramos diarios cortos para llegar al trabajo con un auto eléctrico, aunque de momento son caras. Un buen candidato para este tipo de tramos diarios sería la batería de iones de litio que ya usamos en los dispositivos electrónicos. Aunque se tarda varias horas en recargarlas, esto se podría hacer por las noches, cuando además hay menor consumo. Pero no hay solución para tramos largos, so pena de pasarse mucho tiempo recargando las baterías en una estación de servicio tras otra cada pocos kilómetros. Y es que, nos guste o no, la gasolina es un método extremadamente eficaz de almacenar energía.
Según unos ingenieros alemanes quizás la solución esté en la adopción de baterías redox. Este tipo de baterías no se recargarían mediante electricidad, sino mediante electrolito fluido. En las baterías ordinarias unos productos químicos se transforman en otros produciendo electricidad y el aporte de la misma revierte la reacción química. Algunos de esos productos químicos se depositan en forma sólida y otros están disueltos. Si de algún modo somos capaces de conseguir que todos los productos estén en forma líquida podríamos rellenar la batería de la misma manera que rellenamos el depósito de gasolina, mientras que un segundo subsistema retiraría el electrolito “gastado” para ser regenerado mediante energía eléctrica en la estación de servicio.
En Alemania planean que haya millones de automóviles circulando para 2020 y el gobierno apoya todo tipo de iniciativas al respecto. Investigadores del Instituto Fraunhofer de Química creen que la solución está precisamente en las baterías de flujo redox. Estas baterías están basadas en electrolitos fluidos y podrían recargarse en cuestión de minutos mediante un simple bombeo. Además, según Jens Noack, para regenerar el electrolito se podría utilizar una fuente de energía renovable como la solar o la eólica.
El principio de funcionamiento de este tipo de baterías no es nuevo: dos fluidos electrolíticos que contienen iones metálicos fluyen a través de un electrodo poroso de grafito separados por una membrana que permite a los protones pasar a través de ella. Durante el intercambio de carga la corriente fluye entre los electrodos y la batería proporciona electricidad.
Sin embargo, hasta ahora, la desventaja de este tipo de sistema era que almacenaban bastante menos energía que una batería de litio. Un vehículo equipado con baterías redox recorrería un cuarto de la distancia que uno con baterías de litio, con lo que su hipotético conductor tendría que recargar las baterías cuatro veces más frecuentemente.
Estos investigadores han conseguido ahora multiplicar por cinco el rendimiento de este tipo de sistema con lo que igualaría el de las de litio. Incluso ya tienen un prototipo de celda en funcionamiento. Sólo necesitan juntar muchas de estas celdas de una manera efectiva para conseguir una batería realista. De momento ya están comprobando su rendimiento en vehículos a escala 1:5 (ver foto). En los próximos años quizás consigan un sistema más comercial.
Aunque los investigadores no lo mencionan, también se podría hacer la recarga en casa mientras el automóvil está en uso diario fuera de la vivienda, tanto mediante energía solar como con electricidad convencional. Durante el día dejamos a un dispositivo regenerando electrolito gastado con el que luego, a la mañana siguiente, rellenamos la batería. A la vez, en esa mañana del día siguiente, extraemos el electrolito gastado para que se regenere durante la nueva jornada. Naturalmente la opción solar casera exigiría una casa aislada con suficiente superficie orientada al sol.
¿Se terminará imponiendo un impuesto sobre la luz del sol, sobre el litio, sobre los electrolitos o las células fotovoltaicas? Todo dependerá de la opción que finalmente triunfe.

ARTÍCULO EXPUESTO POR ANTONIO CALZADO: "Vena Impresa"

VENA IMPRESA

Un grupo de científicos, rodeados de informáticos y médicos, han desarrollado la primera vena impresa de la historia.
Gracias a la tecnología 3d, como la que hay en los cines, han desarrollado una impresora que crea las venas en 3d, por capas que se van colocando de manera uniforme y dependiendo de la forma que queramos hacer. Se realiza con un ordenador conectado a una impresora. En el ordenador se diseña el objeto que queremos crear mediante programas de diseño tipo PhotoShop o Corel, y éstos, cuando tenemos terminado nuestro objeto lo mandan a imprimir. Es un proceso lento, en hacerse 10 cm de vena se puede tardar unas 2 horas, pero no tenemos que esperar a que se muera una persona para poder transplantarlo.
La impresora funciona por cartuchos de biotinta, esencial en la medicina regenerativa, para que las células tengan el tamaño deseado.
Ya se está observando la posibilidad de crear órganos enteros, pero está bastante lejos aún de nuestro alcance.
Este descubrimiento ha sido una gran alegría para los científicos que trabajan con la Organovo Novogen que es el nombre de la susodicha impresora.

ARTÍCULO EXPUESTO POR PATRICIA BECERRA "Un paso hacia la fotosíntesis artificial"

Un nuevo catalizador nos acerca un poco más hacia la meta de producir hidrógeno de manera barata a partir de la luz del sol sin la mediación caras células fotovoltaicas.
Foto
En presencia de luz, un sistema catalizador divide el agua. Fuente: Benjamin Yin.

Desde hace décadas se experimenta con catalizadores que permitan obtener hidrógeno a partir del agua y la luz del sol. El sistema sería muy sencillo: en presencia de luz solar el agua activada por un catalizador se dividiría, produciendo burbujas de hidrógeno y oxígeno que podrían ser utilizados como combustible o para producir electricidad. Por desgracia, pese a que algunos funcionan, no parece que sean muy eficientes o económicos. Sin embargo, con los actuales problemas de crisis energética y cambio climático, este tipo de tecnología ha recibido un nuevo impulso y empiezan a aparecer resultados nuevos y prometedores.
Uno de los resultados más recientes al respecto viene de una colaboración entre la Universidad Emory y el Instituto de Química Molecular de París. Han logrado desarrollar un nuevo catalizador de este tipo (o WOC en sus siglas en inglés) que permite la producción de oxígeno, y que sería más económico y rápido que otros desarrollados con anterioridad. El logro fue publicado en Science el pasado 11 de marzo. Algunos sistemas que se desarrollaron en el pasado permitían solamente la producción de hidrógeno, mientras que el oxígeno se combinaba con el catalizador destruyéndolo en el proceso, por lo que al cabo de un tiempo la producción de hidrógeno se detenía. Encima, algunos de estos catalizadores estaban basados en elementos caros como el platino.
Para que un catalizar WOC sea viable necesita ser selectivo, estable y rápido. Además, la homogeneidad también es deseable, ya que aumenta la eficacia y hace que el catalizador sea más fácil de estudiar y optimizar. El nuevo catalizador tiene todas estas cualidades y está basado en un elemento como el cobalto que no es muy escaso en la corteza terrestre. Potencialmente podría ayudar al desarrollo de la energía solar.
La idea de este tipo de catalizadores es imitar la fotosíntesis, que se produce de manera natural en las plantas, para producir combustibles de una manera limpia.
El próximo paso de este grupo de investigadores consistirá en la incorporación de este tipo de catalizador en un sistema de fotólisis de agua alimentado por energía solar. A largo plazo la meta es producir oxígeno e hidrógeno a partir del agua y cuya combinación en una célula de combustible produciría electricidad. El hidrógeno también podría ser utilizado como combustible en una máquina térmica o para la producción de otros combustibles. En el balance final no habría emisión de gases de efecto invernadero, obteniéndose otra vez agua como producto final.
Los desafíos técnicos principales para lograr un sistema de producción de energía de este tipo son el desarrollo de un colector de luz solar, un catalizador para producir oxígeno tipo WOC (como el recientemente conseguido) y un catalizador para producir hidrógeno. Los tres componentes necesitan ser mejorados, pero el catalizador tipo WOC es el más difícil de conseguir. El objetivo de estos investigadores era conseguir un catalizador WOC libre de estructura orgánica, debido a que los componentes orgánicos se combinan con el oxígeno y se autodestruyen en el proceso.
Las enzimas son catalizadores naturales, pero las enzimas naturales que forman parte del sistema fotosintético de las plantas son las menos estables de la Naturaleza y unas de las de más corta vida debido a que realizan la función más dura de todas.
Craig Hill, de la Universidad de Emory y participante en el proyecto, dice que han logrado duplicar este proceso natural mediante el copiado de las características esenciales de la fotosíntesis y usándolas en un sistema sintético libre de carbono. El WOC que han conseguido es mucho más estable que su correspondiente enzima natural.
Hasta ahora se han desarrollado unos 40 catalizadores de tipo WOC, pero todos ellos tenían serias limitaciones, como el contener componentes orgánicos que se oxidaban durante el proceso.
Hace dos años este mismo grupo de investigadores desarrollaron un catalizador homogéneo, rápido y libre de carbono pero que estaba basado en rutenio, que es un elemento escaso y caro. A partir de entonces han experimentos con cobalto, que es mucho más abundante (no tanto como creen los investigadores) y barato que el rutenio. Este nuevo catalizador ha demostrado incluso ser más rápido que el basado en rutenio.

ARTÍCULO EXPUESTO POR MARISA DOBLADO ¿Futuros microprocesadores de ADN?

Proponen el uso de ADN para la producción masiva de chips computacionales y sensores médicos baratos.
Foto
Galleta de ADN. Fuente: Chris Dwyer.

Desde hace unos pocos años se viene anunciando el efecto beneficioso que tendrá sobre la economía y nuestras vidas la nanotecnología. Obviamente no hemos visto avances espectaculares en este campo, pero sí resultados interesantes. Lo más difícil de conseguir en este campo probablemente sea la capacidad de conseguir estructuras auto-ensamblantes y que éstas estructuras hagan algo interesante. El resultado que vamos a relatar y los dos descritos en la noticia inmediatamente anterior son bastante interesantes.
Un buen logro es el que está alcanzando Chris Dwyer, un ingeniero de la Universidad de Duke, pues en sólo un día es capaz de conseguir en su laboratorio más circuitos lógicos con ADN que el resto del mundo con silicio.
Cree que la próxima generación de circuitos lógicos que se usarán en el corazón de las computadoras futuras se podrán producir de manera barata en cantidades ilimitadas. El secreto es que en lugar de estar hechos de silicio estén hechos de ADN.
En su último conjunto de experimentos Dwyer ha demostrado que se pueden crear miles de millones de estructuras idénticas con aspecto de galleta que se pueden autoemsamblar de manera eficiente. Si se añaden moléculas sensibles a la luz a la receta, las galletas exhiben propiedades de programación que pueden ser utilizadas. Con luz se pueden excitar estas moléculas (cromóforos) y crear puertas lógicas simples o interruptores.
Estas nanoestructuras pueden usarse para construir bloques para una gran variedad de aplicaciones que van desde las biomédicas a las computacionales.
Su funcionamiento es comos sigue. Cuando la luz ilumina una cromóforo la absorbe y sus electrones se excitan. La energía que liberan después, al desexcitarse, pasa a un cromóforo cercano que la absorbe y entonces emite luz con una longitud de onda distinta. Esta diferencia significa que, usando un detector, la luz de salida pude diferenciarse fácilmente de la luz de entrada. En lugar de circuitos eléctricos convencionales en los que la corriente rápidamente cambia entre ceros y unos, la luz puede ser usada para estimular respuestas similares de una manera mucho más rápida en interruptores basados en ADN.
Según Dwyer estoProponen el uso de ADN para la producción masiva de chips computacionales y sensores médicos baratos.


Desde hace unos pocos años se viene anunciando el efecto beneficioso que tendrá sobre la economía y nuestras vidas la nanotecnología. Obviamente no hemos visto avances espectaculares en este campo, pero sí resultados interesantes. Lo más difícil de conseguir en este campo probablemente sea la capacidad de conseguir estructuras auto-ensamblantes y que éstas estructuras hagan algo interesante. El resultado que vamos a relatar y los dos descritos en la noticia inmediatamente anterior son bastante interesantes.
Un buen logro es el que está alcanzando Chris Dwyer, un ingeniero de la Universidad de Duke, pues en sólo un día es capaz de conseguir en su laboratorio más circuitos lógicos con ADN que el resto del mundo con silicio.
Cree que la próxima generación de circuitos lógicos que se usarán en el corazón de las computadoras futuras se podrán producir de manera barata en cantidades ilimitadas. El secreto es que en lugar de estar hechos de silicio estén hechos de ADN.
En su último conjunto de experimentos Dwyer ha demostrado que se pueden crear miles de millones de estructuras idénticas con aspecto de galleta que se pueden autoemsamblar de manera eficiente. Si se añaden moléculas sensibles a la luz a la receta, las galletas exhiben propiedades de programación que pueden ser utilizadas. Con luz se pueden excitar estas moléculas (cromóforos) y crear puertas lógicas simples o interruptores.
Estas nanoestructuras pueden usarse para construir bloques para una gran variedad de aplicaciones que van desde las biomédicas a las computacionales.
Su funcionamiento es comos sigue. Cuando la luz ilumina una cromóforo la absorbe y sus electrones se excitan. La energía que liberan después, al desexcitarse, pasa a un cromóforo cercano que la absorbe y entonces emite luz con una longitud de onda distinta. Esta diferencia significa que, usando un detector, la luz de salida pude diferenciarse fácilmente de la luz de entrada. En lugar de circuitos eléctricos convencionales en los que la corriente rápidamente cambia entre ceros y unos, la luz puede ser usada para estimular respuestas similares de una manera mucho más rápida en interruptores basados en ADN.
Según Dwyer esto constituye la primera demostración de un sistema rápido de procesamiento a nivel molecular. Añade que la tecnología convencional está alcanzando sus límites y que la capacidad de producir de manera barata un suministro ilimitado de esta nueva clase de circuitos parece el paso próximo más lógico. Se conoce muy bien la molécula de ADN y puede ser sintetizada muy fácilmente.
Dwyer se aprovecha de la capacidad de unirse entre ellos que tienen los nucleótidos de ADN para autoensamblar sus circuitos. Es como arrojar las piezas de un rompecabezas a una caja. Agitando la caja, cada pieza encuentra a su vecina y se une a ella hasta que se completa el rompecabezas. En este caso se trata de miles de millones de “piezas” (trozos de ADN) que se ensamblan en miles de millones de “rompecabezas” (galletas de ADN).
En el último experimento la galleta constaba de 16 piezas con los cromóforos localizados sobre el borde superior de la galleta. Pueden crearse circuitos más complejos uniendo varios de estos componentes o construyendo galletas más grandes. Según Dwyer las posibilidades son ilimitadas.
Además de uso en computación este tipo de nanoestructuras se podrían usar como sensores, sobre todo en biomedicina. Este tipo de sistemas podrían responder a la presencia de diferentes proteínas que sirvan de marcadores para diferentes enfermedades, algo para lo que bastaría una gota de sangre. constituye la primera demostración de un sistema rápido de procesamiento a nivel molecular. Añade que la tecnología convencional está alcanzando sus límites y que la capacidad de producir de manera barata un suministro ilimitado de esta nueva clase de circuitos parece el paso próximo más lógico. Se conoce muy bien la molécula de ADN y puede ser sintetizada muy fácilmente.
Dwyer se aprovecha de la capacidad de unirse entre ellos que tienen los nucleótidos de ADN para autoensamblar sus circuitos. Es como arrojar las piezas de un rompecabezas a una caja. Agitando la caja, cada pieza encuentra a su vecina y se une a ella hasta que se completa el rompecabezas. En este caso se trata de miles de millones de “piezas” (trozos de ADN) que se ensamblan en miles de millones de “rompecabezas” (galletas de ADN).
En el último experimento la galleta constaba de 16 piezas con los cromóforos localizados sobre el borde superior de la galleta. Pueden crearse circuitos más complejos uniendo varios de estos componentes o construyendo galletas más grandes. Según Dwyer las posibilidades son ilimitadas.
Además de uso en computación este tipo de nanoestructuras se podrían usar como sensores, sobre todo en biomedicina. Este tipo de sistemas podrían responder a la presencia de diferentes proteínas que sirvan de marcadores para diferentes enfermedades, algo para lo que bastaría una gota de sangre.