materiales

Normalmente, los materiales plásticos conducen de manera tan ineficiente la electricidad, que su papel queda relegado al aislamiento de los cables eléctricos. Sin embargo, investigadores Australianos han demostrado que añadiendo una delgada lámina de metal y mezclándola con la superfície del polímero mediante la tecnología conocida como “ion beam”, se pueden desarrollar nuevos conductores flexibles, baratos y resistentes.

Este grupo de investigación liderado por los Profesores Paul Meredith y Ben Powell de la Universidad de Queensland y el Profesor Adam Micolich de la UNSW School of Physics, han publicado este descubrimiento en la revista ChemPhysChem.

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Finalmente, vamos a calcular cuánto pesa la madera y el acero de nuestra casa mental y eminentemente británica:

Las maderas más grandes empleadas en una casa británica son las que se usan para sostener los pisos, y tienen la función de vigas o viguetas. Por lo general se colocan a distancias de unos 400 mm una de otra, de manera que sabiendo la longitud de la casa es fácil calcular su número total.

Si son 30, y tenemos en cuenta que el tamaño de las vigas oscila entre los 150 × 50 mm hasta los 250 × 50 mm, quedándonos con un término medio, conseguimos 6 metros cúbicos como el volumen total de madera. Su peso: unas 5 toneladas.

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En nuestro intento por calcular el peso de una casa, nos quedamos con la idea de que un ladrillo hueco corriente pesa unos 2 kg. Pero necesitamos saber cuántos ladrillos hay en nuestra casa.

Para conocer esa cifra, debemos conocer previamente el tamaño de los ladrillos, para así calcular cuántos ladrillos son necesarios para construir cada metro cuadrado de pared.

Es curioso, pero el tamaño de los ladrillos varía según el país del que hablemos, y en Gran Bretaña ese tamaño ha ido cambiando con el paso del tiempo. De hecho, los ladrillos británicos han crecido. Por ejemplo, los muros de ladrillo del palacio de Hampton Court, en Londres, tienen un aspecto que llama la atención, pues se usaron para construirlos ladrillos de un espesor de sólo 50 milímetros, mientras que los ladrillos actuales miden 65 milímetros de grueso y 225 milímetros de longitud. En una pared de nuestros días, en Gran Bretaña, entran unos 60 ladrillos por metro cuadrado.

Una pared exterior promedio de una casa unifamiliar tiene entre 150 y 200 metros cuadrados. A 60 ladrillos por metro cuadrado: unos 10.000 ladrillos. Peso total: 20 toneladas.

Haciendo cuentas, ya llevamos 50 toneladas de peso total para nuestra casa.

Sigamos con los tabiques o paredes internas, y la cara interior de los muros de carga exteriores, que están provistos de cámara de aire y se construyen a menudo con bloques prefabricados de materiales ligeros:

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A menudo vemos a un superhéroe descuajaringando una casa para lanzársela a su archienemigo, como si en realidad se tratara de una pluma. Pero ¿realmente cuál es el peso que está levantando el superhéroe? ¿Cuánto pesa una casa unifamiliar estándar?

Vamos a intentar calcularlo sin ni siquiera levantarnos de la silla, con la simple imaginación y unos cuántos cálculos estimativos.

Primero intentemos conocer las medidas de nuestra casa. Un cálculo mental bastante útil consiste en imaginar cuántos coches podemos aparcar, uno detrás de otro, a lo largo de la fachada y de la pared lateral. Un coche mide de 3 a 4 metros de largo, así que de esta manera obtendremos fácilmente la longitud y la anchura de la casa. Para conocer la altura, debemos imaginar cuántos hombres de 2 metros de altura, puestos uno encima de otro, serían necesarios para alcanzar cierto punto de la casa.

Imaginemos que podemos aparcar 3 coches en la fachada y 2 coches en un lateral: nuestra casa unifamiliar medirá 9 metros de ancho por 6 de lado. La altura podría ser la altura equivalente de dos hombres y medio, así que el tejado de la casa llegaría a la altura del tercero de los hombres, con lo cual sabemos que la casa mide entre 5 y 6 metros de altura.

Vayamos a los cimientos:

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El uso tradicional de los implantes de silicona quirúrgicos se ciñe a razones estéticas, sin embargo los investigadores de la universidad de Princeton han tenido una idea mucho más original: crear implantes de silicona que generen electricidad aprovechando los movimientos del cuerpo. ¿Será posible en el futuro recargar el móvil o el MP3 con el constante movimiento respiratorio de nuestro tórax?

Aunque parezca ciencia ficción, esto es posible gracias a una propiedad de algunos materiales denominada piezoelectricidad. Un material piezoeléctrico genera un determinado voltaje eléctrico al ser deformado, una característica que resulta sumamente útil para fabricar desde los más complejos sensores electrónicos hasta encendedores automáticos (al pulsar el botón, lo que hacemos es deformar un material piezoeléctrico hasta el punto que genera una chispa debido a la diferencia de potencial eléctrico).

Los implantes experimentales (como el de la foto) son finas láminas de silicona que contienen un piezoeléctrico en su interior, en concreto PZT (zirconato-titanato de plomo), que es tan eficiente que convierte el 80% de la energía mecánica aplicada sobre él en eléctrica.

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Lo que podéis ver en el vídeo es un pepinillo que se ilumina, sí, pero… ¿qué es lo que nos quiere mostrar? Precisamente el funcionamiento de la tecnología OLED, basada en el uso de materiales orgánicos que al ser excitados por una corriente eléctrica pueden llegar a emitir luz.

La tecnología OLED es según muchos el futuro para la fabricación de pantallas y dispositivos de iluminación. Las siglas OLED significan ‘diodo emisor de luz orgánico‘. Como su nombre indica, su aspecto más característico es que están fabricados por materiales orgánicos.

Los LEDs normales (no orgánicos, basados en semiconductores convencionales) nos rodean por doquier. Desde los indicadores verdes, rojos y amarillos de nuestros aparatos electrónicos hasta las más modernas lámparas formadas por LEDs blancos (la tecnología de emisión de luz blanca no se ha llegado a dominar hasta fechas recientes).

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1,4 millones de toneladas de petróleo al día se convierten en plástico. 4 kilos por día y habitante del planeta son consumidos por la industria mundial.

12 millones de toneladas de carbón se extraen al día de la Tierra. La cantidad sería suficiente como para levantar un montículo tan alto como la Torre Eiffel.

555.000 toneladas de aluminio se producen al día, lo suficiente como para fabricar con él 17.000 millones de latas.

150 kilos de oro en una jornada media es lo que se extrae en las distintas minas del planeta.

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Los diarios comunes son impresos en un papel hecho de fibras de celulosa, que se obtiene de la pulpa de madera. Las fibras son generalmente largas, del orden de decenas de micrómetros de ancho y el papel resultante es bastante frágil (no resulta difícil romper una hoja.) Ahora, investigadores en Japón y Suecia desarrollaron un papel mucho más resistente, utilizando fibras de celulosa mucho menores. Este “nanopapel” tiene una resistencia a tensiones mayor que la del hierro fundido.

Marielle Henriksson del Instituto de Tecnología de Estocolmo, Suecia y sus colegas, usaron encimas y una técnica de golpes “gentiles” para producir fibras con un ancho del orden de decenas de nanómetro (mil millonésima parte de un metro) es decir casi mil veces menor que las fibras comunes. Las nanofibras fueron luego mezcladas con agua y filtradas a vacío para formar el papel. Los investigadores informan que el papel es más bien poroso, pero con una gran resistencia a rasgaduras; ellos sugieren que esa propiedad es debida a la gran cohesión que existe entre las fibras y su fortaleza individual. Según los investigadores, si en algún momento este papel fuera desarrollado comercialmente, tendría grandes aplicaciones en la construcción, como material de refuerzo, por ejemplo.

Más Información | New York Times (en Inglés)

Takuo Toda, líder de la Japan Origami Plane Association le propuso en 1999 al profesor de la Universidad de Tokio Shinji Suzuki que llevara un avión de papel al espacio. El profesor parece que se tomó en serio la propuesta, en la que actualmente están trabajando varios ingenieros aeronáuticos. La finalidad principal del experimento es evaluar la viabilidad de este tipo de aeronaves y estudiar nuevos materiales.

La fecha de partida del avioncito, previamente tratado químicamente para evitar que se incendie está programada para Noviembre, y el lanzamiento será desde la ISS (Estación Espacial Internacional, por sus siglas en inglés.) La velocidad del avión será de aproximadamente 24.000 kilómetros por hora, la misma que la de la Estación, sólo que la órbita será ligeramente diferente e irá cayendo. En el caso de que sobreviva a la caída, y no llegue al océano, los científicos incluyeron un mensaje: “Por favor regrésenme a casa a la Japan Origami Plane Association”.

Este se suma a una larga lista de experimentos inútiles llevados a cabo en el espacio.

Más Información | Corriere della Sera (Italiano)
Más Información | Daily Mail