Este hallazgo, publicado en la revista Physical Review Letters, podría alterar nuestra comprensión de la dinámica que se desarrolla en el interior de la Tierra y el comportamiento del campo magnético que protege a nuestro planeta de los dañinos rayos cósmicos.

Este componente contiene magnesio y óxido de hierro. Para imitar las condiciones extremas en el laboratorio, el equipo de investigadores, formado por Ronald Cohen del Carnegie’s Geophysical Laboratory, estudiaron la conductividad eléctrica del óxido de hierro a presiones y temperaturas de hasta 1.4 millones de veces la presión atmosférica y 4000°F.

También utilizaron un nuevo método de cálculo que utiliza únicamente física fundamental para modelar la compleja interacción entre los diferentes elementos. Tanto la teoría como los experimentos predicen un nuevo tipo de metalización óxido de hierro.

Normalmente, cuando sometemos a un compuesto a estas condiciones extremas, éste sufre diferentes cambios estructurales, químicos o electrónicos. Contrariamente al pensamiento anterior, el óxido de hierro pasó de un estado de aislamiento —no conducción eléctrica— para convertirse en un metal áltamente conductor a 690.000 atmósferas y 3000°F, pero sin un cambio en su estructura.

Estudios anteriores habían asumido que la metalización del óxido de hierro estaba asociada con cambios en su estructura cristalina. Este resultado implica que el óxido de hierro puede ser un aislante o un metal en función de las condiciones de temperatura y presión.

Tal y como explica Ronald Cohen:

A altas temperaturas, los átomos en los cristales de óxido de hierro se disponen de con la misma estructura que la sal común, NaCL. Al igual que la sal común, el óxido de hierro se comporta como un aislante en condiciones ambientales.

Vía | Carnegie Institution
Imagen | nationalgeographic.com

La “catedral de bambú“, la mayor estructura de este material del mundo y que en vez de un centro religioso será una fábrica de chocolate, toma forma en la isla de Bali al calor de la eclosión de la arquitectura sostenible en Indonesia.

Vía | EFE

Un grupo de investigadores valencianos ha conseguido reducir hasta un 25 por ciento las vibraciones y el ruido que provocan los trenes al pasar por las vías ferroviarias mediante la utilización de un nuevo material basado en el reciclaje de neumáticos usados.

Vía | EFE

El autor principal, Zhengwei Pan, profesor asociado de física e ingeniería en la Universidad Franklin de las Artes y las Ciencias y en la Facultad de Ingeniería, afirma que este nuevo material posee un gran potencial en el mundo de la medicina, supondrá novedosas aplicaciones militares y sentará las bases para las células solares de alta eficiencia.

“Exponer este material a un minuto de luz solar supone la generación de 360 horas de luz cercana al infrarrojo”, dijo Pan. “También puede ser activado por luz fluorescente en interiores, por lo que tiene numerosas aplicaciones”.

Una posible aplicación de esta tecnología es en el campo médico. Este material se puede fabricar en nanopartículas para unirse a células cancerosas, por lo que los médicos podrían visualizar la localización de las pequeñas metástasis. En el campo militar , este material se podría emplear en la creación de discos de cerámica que actúen como fuente de iluminación para aquellos que lleven gafas de visión nocturna. Por último, este material podría convertirse en polvo y mezclarse con alguna pintura.

El punto de partida de esta investigación recae en los iones de cromo trivalentes, un conocido emisor de luz en el infrarrojo cercano. Cuando se expone a la luz, sus electrones en estado fundamental se mueven rápidamente a un estado de energía más alto. Cuando los electrones vuelven a su estado fundamental, la energía se libera como luz infrarroja. El período de emisión de luz es generalmente corto, típicamente del orden de unos pocos milisegundos.

Vía | University of Georgia

Una nueva investigación liderada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha logrado mecanizar un micro-rotor de nitruro de silicio, todo gracias a la aplicación de nanotubos de carbono.

La técnica empleada abre la puerta a la mecanización de componentes miniaturizados basados en materiales no conductores eléctricos.

Una de las técnicas más prometedoras para obtener componentes miniaturizados con formas complejas es la electroerosión, basada en la generación de arcos eléctricos entre el electrodo y el componente.

De esta manera se elimina parte de éste para generar la forma deseada. No obstante, tal como explica el investigador responsable del trabajo en el Instituto de Cerámica y Vidrio del CSIC, Manuel Belmonte, este método no es aplicable cuando el componente no es conductor eléctrico.

A través de la introducción de nanotubos de carbono en el nitruro de silicio, el equipo de Belmonte ha aumentado la conductividad eléctrica del material cerámico en 13 órdenes de magnitud, gracias a lo cual fue posible utilizar la técnica de electroerosión en él.

De esta forma se ha logrado mecanizar por primera vez un rotor cerámico de menos de 4 milímetros de diámetro.

Belmonte explica:

Este método permitirá en el futuro fabricar microcomponentes con formas complejas basados en materiales cerámicos de elevada dureza y, normalmente, difíciles de mecanizar

Según el investigador del CSIC, este avance podrá ser aplicado en campos como la energía, el transporte, las comunicaciones y la medicina.

El trabajo ha contado con la colaboración de investigadores de Universidad de Lovaina (Bélgica).

Vía | CSIC

Está siendo una de las obras de ingeniería más costosas y complicadas que se están desarrollando en España. Hablamos del puente de La Pepa, el segundo puente de la Bahía de Cádiz.

Se espera que el puente pueda ser inaugurado a lo largo del 2012, cuando la capital gaditana celebra el Bicentenario de la Constitución de 1812, popularmente conocida como La Pepa.

Las obras arrancaron a finales de 2007 y cuentan con una inversión total de más de 328 millones de euros.

Vía | EFE

Estos campos se han convertido en una realidad experimental después de la observación de los niveles de Landau que se pueden formar en el grafeno debido a la tensión.

Una investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha diseñado un experimento que permite medir el efecto que las deformaciones presentes en una estructura de grafeno provocan sobre los electrones que discurren por él.

Las irregularidades en este material generan un efecto similar al que provoca un campo magnético.

La investigación, que ha sido publicada en la revista Nature Physics, propone un camino cerrado para los electrones mediante dos impurezas y un microscopio de efecto túnel que es capaz de medir estas interferencias.

Dichas perturbaciones cambian cuando en el interior de la región delimitada por el camino hay deformaciones elásticas.

El artículo propone utilizar este modelo para medir tensiones muy pequeñas localizadas en regiones también muy pequeñas del grafeno.

El trabajo se basa en el efecto Aharonov-Bohm, descrito en 1959, que permite detectar la presencia de un campo magnético en una región del espacio sin medir directamente sobre ella.

Este efecto predice que el flujo magnético se puede detectar a través de la observación de las interferencias cuánticas de electrones que viajan a su alrededor, en una región donde el campo es nulo.

Este experimento es de naturaleza estrictamente cuántica y no tiene análogo clásico

Señala la responsable del estudio, la investigadora del CSIC en el Instituto de Ciencia de Materiales que ha participado en el trabajo María Ángeles Vozmediano.

Vía | CSIC

Desde hace más de 6.000 años, la arena, se ha utilizado para purificar el agua. Un método que, aunque pueda parecer rudimentario, ha sido respaldado por la Organización Mundial de la Salud (OMS).

Ahora, investigadores de la Universidad de Rice en Houston (EE.UU.) han logrado crear una especie de “arena mejorada“ que puede hacer esta misma función de una forma mucho más eficaz.

Según el estudio, publicado en la revista Applied Materials & Interfaces de la Sociedad Americana de Química, este nuevo material podría ser un alivio económico para los países en vía de desarrollo, donde más de mil millones de personas carecen de agua potable y se ven obligadas a beber agua contaminada cada día.

Mainak Majumder y sus compañeros de la Universidad de Rice utilizaron un nanomaterial llamado óxido de grafito para mejorar la filtración de la arena de una manera barata y eficaz.

Con esta brillante idea, cubrieron los granos de arena con el óxido de grafito, creando una “arena mejorada” que elimina con éxito el mercurio y las moléculas colorantes del agua.

En un test para analizar el nivel de mercurio, la arena corriente se saturaba tras diez minutos de filtración, mientras que la “superarena” era capaz de absorber el metal pesado durante más de 50 minutos.

Esta filtración, según los científicos,

es comparable a la de algunos dispositivos de carbón activo que están a la venta

Los investigadores continúan investigando para mejorar la eficacia de su ingenio, de forma que pueda eliminar aún más contaminantes.

Vía | Applied Materials & Interfaces

El grafeno es una estructura laminar plana, de un átomo de grosor, compuesta por átomos de carbono densamente empaquetados en una red cristalina en forma de panal de abeja. Este nuevo material se caracteriza por poseer una alta conductividad térmica y eléctrica y por combinar una alta elasticidad y ligereza con una dureza extrema.

Ahora, IBM ha sido la responsable de fabricar el primer circuito integrado con transistores de este material que pueden funcionar a una frecuencia de 10 giga hertzios (10 mil millones de ciclos por segundo) y hasta 125 ºC de temperatura. Básicamente, este nuevo circuito, un mezclador de radiofrecuencia de banda ancha, consiste en un transistor de grafeno y un par de bobinas compactas en su interior integradas en una fina oblea de carburo de silicio (SiC).

T.C. Chen, vice presidente de Ciencia y Tecnología de investigación de IBM:

a unos días de conmemorar los 100 años de IBM, nuestros científicos han logrado un hito en nanotecnología (...) esta investigación supone un gran paso adelante sobre el rendimiento de los componentes de comunicación para que permitan a las personas interactuar con más eficiencia.

Elisa Martín Garijo, directora de Tecnología e Innovación de IBM en España:

Es un hito importante. Supone el primer paso para demostrar que ya podemos fabricar circuitos integrados de grafeno. Y de la misma manera en que se fabrican los de silicio, porque el mismo proceso sirve para ambos materiales. El próximo paso será fabricar el chip de grafeno.

Los investigadores comentan en una edición de la revista Science que el grafeno tiene el potencial para hacer transistores que sean capaces de funcionar a velocidades del orden de los Terahertz y que podrían en un futuro, no muy lejano, reemplazar al silicio como base para los microprocesadores utilizados en ordenadores. Algo necesario, ya que los circuitos convencionales de silicio se espera que empiecen a llegar a sus límites a finales de esta década.

El grafeno es un material capaz de convertirse en monitor (porque es transparente) y procesador (diez veces más rápido que el de silicio) a la vez, que se enrolla y se pliega, que es tan irrompible como el diamante y que tiene un sólo átomo de grosor.

Vía | Grafeno

Las luces y finos cables del puente Jindo, en Corea del Sur, están salpicados de un pequeño ejército de centinelas electrónicos, sensores diminutos y microprocesadores inalámbricos que supervisan la salud estructural del puente.

La red analiza constantemente factores como la vibración, el viento y la humedad, e informa sin tardanza de cualquier anomalía a un ordenador que luego transmite los informes.

Tanto los sistemas inalámbricos como la red del puente Jindo, un prototipo que lleva ya tres años en pruebas, no reemplazará la supervisión humana, pero los datos recopilados por la red pueden ayudar a los responsables del puente a tomar decisiones con fundamento.

La mayoría de los sistemas que supervisan las respuestas de las estructuras a los terremotos o a los vientos huracanados funcionan mediante cables. Pero las alertas inalámbricas podrían ser una alternativa en el futuro.

Los sistemas cableados de supervisión son caros

Afirma Jerome P. Lynch, director del Laboratorio para la Tecnología Estructural Inteligente y profesor adjunto en la Universidad de Michigan. Añade que los sistemas inalámbricos podrían resultar interesantes debido a sus avanzados programas de administración de energía, que mejoran el rendimiento de las pilas. Los sensores pueden también incrementar la vida útil de las pilas obteniendo energía del sol, del viento, e incluso de las vibraciones.

La red del puente Jindo cuenta con un total de 663 sensores inalámbricos y cada uno suministra un canal de información con un coste de instalación de unos 100 dólares, muchísimo menos que los miles de dólares que normalmente se precisan para instalar cada canal con cable.

Mark Sinclair, ingeniero de Degenkolb Engineers, en San Francisco, que ha trabajado en diversos sistemas de supervisión de edificios con cables, dice que los sistemas inalámbricos podrían resultar útiles después de un terremoto, por ejemplo, para confirmar que no se ha producido ningún daño en una estructura. Sin embargo, se muestra escéptico respecto al despliegue general de los sistemas de alerta.

En el futuro, las tecnologías con sensores podrían aumentar el alcance de la supervisión inalámbrica de las infraestructuras.

En la Universidad de Princeton, han desarrollado una carcasa sensora capaz de indicar si hay algún problema. Está fabricada con caucho rugoso que se estira como una membrana a través de una placa de acero.

La carcasa está revestida de tal forma que, según sea la longitud de onda inicial en la rejilla ondulada, emite luz anaranjada cuando la ilumina un láser ultravioleta. Pero cuando se produce una grieta (aunque sea imperceptible para el ojo) la carcasa se estira y el color de la luz que emite se torna rojo. Eso indica que existe un problema.

Otros investigadores también trabajan en revestimientos estructurales para que los ingenieros puedan comprobar la salud de los edificios.

Y es que, los sensores como estas carcasas darán mucho juego en las redes futuras.

Vía | The New York Times