Células de biocombustible capaces de usar la energía del sudor para encender dispositivos portátiles

Células de biocombustible capaces de usar la energía del sudor para encender dispositivos portátiles

Pueden encender aparatos como LEDs y radios Bluetooth Un equipo de ingenieros de la Universidad de California ha desarrollado células de combustible elásticas que extraen energía del sudor y son capaces de alimentar aparatos electrónicos, como LEDs y radios Bluetooth. Las células de biocombustible generan 10 veces más potencia por superficie que cualquier célula de […]

  • Pueden encender aparatos como LEDs y radios Bluetooth

Un equipo de ingenieros de la Universidad de California ha desarrollado células de combustible elásticas que extraen energía del sudor y son capaces de alimentar aparatos electrónicos, como LEDs y radios Bluetooth. Las células de biocombustible generan 10 veces más potencia por superficie que cualquier célula de biocombustible existente. Los dispositivos podrían utilizarse para alimentar una serie de dispositivos portátiles.

Las células de biocombustibles epidérmicas son un gran avance en el campo, que ha estado luchando para fabricar dispositivos lo suficientemente poderosos. Ingenieros de la Universidad de California San Diego fueron capaces de lograr este avance gracias a una combinación de química inteligente, materiales avanzados e interfaces electrónicas. Esto les permitió construir una base electrónica estirable mediante el uso de litografía y mediante el uso de serigrafía para hacer un nanotubo de carbono en 3D.

Las células de biocombustible están equipadas con una enzima que oxida el ácido láctico presente en el sudor humano para generar corriente. Esto convierte el sudor en una fuente de energía.

Los ingenieros reportan sus resultados en la edición de junio de Energy & Environmental Science. En el papel, describen cómo conectaron las células del biocombustible a una placa de circuito hecha a medida y demostraron que el dispositivo podía accionar un LED mientras que una persona que lo llevaba hacía ejercicio en una bicicleta estática.

El profesor Joseph Wang, que dirige el Centro de Sensores Wearable en UC San Diego, dirigió la investigación, en colaboración con el profesor de ingeniería eléctrica y el co-director del centro Patrick Mercier y el profesor de nanoegnineering Sheng Xu, ambos también en la Jacobs School of Engineering UC San Diego.

Las tecnologías moleculares podrían almacenar 25.000 GB

Las tecnologías moleculares podrían almacenar 25.000 GB de información en algo aproximadamente del tamaño de una moneda de 50 céntimos

Es un gran salto en el almacenamiento de datos a un nivel molecular Ahora los científicos de la Universidad de Manchester han demostrado que el almacenamiento de datos con una clase de moléculas conocidas como imanes de una sola molécula es más factible de lo que se pensaba anteriormente. La investigación, dirigida por el Dr. […]

  • Es un gran salto en el almacenamiento de datos a un nivel molecular

Ahora los científicos de la Universidad de Manchester han demostrado que el almacenamiento de datos con una clase de moléculas conocidas como imanes de una sola molécula es más factible de lo que se pensaba anteriormente.

La investigación, dirigida por el Dr. David Mills y el Dr. Nicholas Chilton, de la Escuela de Química, se está publicando en la revista Nature. Muestra que la histéresis magnética, un efecto de memoria que es un requisito previo de cualquier almacenamiento de datos, es posible en moléculas individuales a -213 ° C. Esto es extremadamente cercano a la temperatura del nitrógeno líquido (-196 ° C).

El resultado significa que el almacenamiento de datos con moléculas individuales podría convertirse en una realidad porque los servidores de datos podrían ser enfriados usando nitrógeno líquido relativamente barato a -196 ° C en lugar de helio líquido, que es mucho más caro (-269 ° C). La investigación proporciona la prueba de que estas tecnologías podrían alcanzarse en un futuro próximo.

El potencial para el almacenamiento de datos moleculares es enorme. Para ponerlo en un contexto de consumo, las tecnologías moleculares podrían almacenar más de 200 terabits de datos por pulgada cuadrada – que es 25.000 GB de información almacenada en algo aproximadamente del tamaño de una moneda de 50 céntimos, en comparación con el último iPhone de Apple 7 con un almacenamiento máximo de 256 GB.

Dr Chilton dice: “El uso de moléculas individuales para el almacenamiento de datos podría dar teóricamente una densidad de datos 100 veces mayor que las tecnologías actuales. Aquí nos acercamos a la temperatura del nitrógeno líquido, lo que significa que el almacenamiento de datos en moléculas individuales se vuelve mucho más viable desde un punto de vista económico “.

El desecho de una planta se convierte en fibra de carbono para automóviles y aviones

El desecho de una planta se convierte en fibra de carbono para automóviles y aviones

Esta fibra de carbono fabricada con lignina sería más sostenible y menos costosa que las fibras que se producen actualmente El uso de plantas y árboles para fabricar productos como el papel o el etanol deja un residuo llamado lignina, un componente de las paredes celulares de las plantas. Habitualmente estas sobras de lignina se […]

  • Esta fibra de carbono fabricada con lignina sería más sostenible y menos costosa que las fibras que se producen actualmente

El uso de plantas y árboles para fabricar productos como el papel o el etanol deja un residuo llamado lignina, un componente de las paredes celulares de las plantas. Habitualmente estas sobras de lignina se queman o son arrojadas en vertederos. Ahora, los investigadores han conseguido transformar la lignina en fibra de carbono para producir un material de bajo costo lo suficientemente fuerte como para construir partes de automóviles o aviones.

“La lignina es una molécula aromática compleja que se quema principalmente para hacer vapor en una planta de biorefinería, un proceso relativamente ineficiente que no crea mucho valor”, dice Birgitte Ahring, Ph.D., investigadora principal del proyecto.

“Encontrar mejores maneras de usar lignina sobrante es realmente lo que queremos. Queremos usar los residuos de la biorefinería para crear valor. Queremos usar un producto de bajo valor para crear un producto de alto valor, lo que hará que las biorrefinerías sean sostenibles”.

Además, hay beneficios potenciales de la fibra de carbono. Esta fibra de carbono fabricada con lignina sería más sostenible y menos costosa que las fibras que se producen actualmente. La fibra de carbono que se encuentra en los coches modernos y los aviones se hacen típicamente de Poliacrilonitrilo  (PAN), que es un polímero caro, no renovable.

“El PAN puede contribuir alrededor de la mitad del coste total de la fabricación de fibra de carbono”, dice Jinxue Jiang, Ph.D. Es investigador postdoctoral en el laboratorio de Ahring de la Universidad Estatal de Washington. “Nuestra idea es reducir el coste de fabricar fibra de carbono mediante el uso de materiales renovables, como la lignina”.

Otros investigadores han tratado de fabricar fibras de carbono con un 100% de lignina, dice Jiang, pero terminaron con una fibra demasiado débil para la industria automotriz. “Queríamos combinar la alta resistencia del PAN con el bajo costo de la lignina para producir una fibra de carbono adecuada para el automóvil”.

El imán resistivo más fuerte del mundo

El imán resistivo más fuerte del mundo

El nuevo instrumento alcanzó 41,4 teslas (una unidad de intensidad de campo magnético) a las 1:10 p.m el día 21 de agosto de 2017, la culminación de dos años y medio intenso de diseño y desarrollo. Lo consiguieron ingenieros de la MagLab de la Universidad Estatal de Florida. Es un nuevo récord mundial que borró […]

El nuevo instrumento alcanzó 41,4 teslas (una unidad de intensidad de campo magnético) a las 1:10 p.m el día 21 de agosto de 2017, la culminación de dos años y medio intenso de diseño y desarrollo. Lo consiguieron ingenieros de la MagLab de la Universidad Estatal de Florida.

Es un nuevo récord mundial que borró el anterior por casi un 8%,un salto considerable en el ámbito del imán. Se considera el imán resistivo más fuerte del mundo.

El esfuerzo ha sido conocido como el Proyecto 11. Este nuevo imán, impulsado por 32 megavatios de corriente continua (CC), superó a los récords anteriores: un imán resistivo de 38,5 tesla en Hefei, China, y un imán resistivo de 37,5 teslas en Nijmegen, Países Bajos.

Más importante aún, el nuevo instrumento responde a la llamada de los físicos de tener imanes resistivos más fuertes – también llamados imanes DC – con el fin de observar nuevos fenómenos en los materiales que están estudiando.

“Los imanes resistivos son el pan y la mantequilla de nuestra instalación de campo DC, y la demanda de los científicos a veces excede la oferta”, dijo Greg Boebinger, Director de MagLab. Este nuevo imán permitirá a los científicos hacer descubrimientos que conduzcan a mejores materiales y tecnologías.

100 de energia renovable para el 2050

100% de energía renovable para el 2050

El desafío de mover el mundo hacia un futuro con bajas emisiones de carbono a tiempo para evitar exacerbar el calentamiento global y crear países autosuficientes energéticos es uno de los mayores de nuestro tiempo. Las hojas de ruta desarrolladas por el grupo de de Mark Z. Jacobson y 26 colegas de la Universidad de […]

El desafío de mover el mundo hacia un futuro con bajas emisiones de carbono a tiempo para evitar exacerbar el calentamiento global y crear países autosuficientes energéticos es uno de los mayores de nuestro tiempo.

Las hojas de ruta desarrolladas por el grupo de de Mark Z. Jacobson y 26 colegas de la Universidad de Stanford proporcionan un punto final posible. Para cada una de las 139 naciones se han evaluado los recursos energéticos renovables disponibles para cada país, el número de generadores de energía eólica, hídrica y solar necesarios para ser renovables en un 80% para 2030 y 100% para 2050.

Estas fuentes de energía requerirían (sólo alrededor del 1% del total disponible) y cómo este enfoque reduciría la demanda de energía y el costo en comparación con un negocio como siempre guión.

Esta transición podría significar:

-Un menor consumo mundial de energía debido a la eficiencia de la electricidad limpia y renovable

-Un aumento neto de más de 24 millones de empleos a largo plazo

-Una disminución anual de 4-7 millones de muertes por contaminación atmosférica por año

-La estabilización de los precios de la energía

-Ahorros anuales de más de 20 billones de dólares en costos de salud y clima

“Tanto los individuos como los gobiernos pueden liderar este cambio. Los políticos generalmente no quieren comprometerse a hacer algo a menos que haya alguna ciencia razonable que pueda demostrar que es posible, y eso es lo que estamos tratando de hacer”, dice Jacobson, director de Programa de Atmósfera y Energía de la Universidad de Stanford y cofundador del Proyecto Soluciones, una organización sin fines de lucro estadounidense que educa al público ya los políticos sobre una transición al 100% de energía limpia y renovable. “Hay otros escenarios, no estamos diciendo que sólo hay una manera de hacerlo, pero tener un escenario da a la gente la dirección”.

En 2050 cada ser humano será el centro de un mundo asistido

En 2050 cada ser humano será el centro de un mundo asistido por la inteligencia artificial

La inteligencia artificial está avanzando en todo el mundo y se está experimentando en todo tipo de ámbitos El experto Antoine Blondeau, uno de los colaboradores en el desarrollo de Siri, el asistente de Apple, afirma que en 2050 cada ser humano será el centro de un mundo asistido por la inteligencia artificial hasta en […]

La inteligencia artificial está avanzando en todo el mundo y se está experimentando en todo tipo de ámbitos

El experto Antoine Blondeau, uno de los colaboradores en el desarrollo de Siri, el asistente de Apple, afirma que en 2050 cada ser humano será el centro de un mundo asistido por la inteligencia artificial hasta en el más mínimo detalle

La inteligencia artificial es un área de la informática que hace hincapié en la creación de máquinas inteligentes que funcionan y reaccionan como seres humanos. Algunas de las actividades de las computadoras con inteligencia artificial están diseñados para incluir:

-Reconocimiento de voz

-Aprendizaje

-Planificación

-Solución de problemas

Ejemplos de avances que se esperan y que mejorará el mundo empresarial así como el de las personas particulares:

-Los coches no tendrán conductor

-Las pantallas se encenderá cuando una persona entre en una habitación y mostrarán los programas favoritos

-Tendremos un asistente robot en casa

Antoine Blondeau dice que “dentro de 30 años, el mundo será muy diferente”. “Todo estará diseñado para satisfacer sus necesidades personales”.

En las empresas se habrá desarrollado enormemente la robótica sensorial y  visual y las empresas y las fábricas serán inteligentes, capaces de decidir a tiempo real.

El ámbito de la comunicación estará apoyado por robots que escriban y hagan tareas de forma más racionalizada. Habrá periodistas-robots que transformarán datos en contenidos.

Este tipo de innovaciones y avances muestran el potencial de la inteligencia artificial.

Robots plegables sin batería, sin cables y sin problemas

Robots plegables: sin batería, sin cables y sin problemas

Pueden hacer movimientos complejos y repetibles gracias a la energía de un campo magnético inalámbrico Un equipo de investigadores del Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada y de la John A. Paulson Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) de la Universidad de Harvard ha creado robots plegables libres de baterías capaces de hacer movimientos […]

  • Pueden hacer movimientos complejos y repetibles gracias a la energía de un campo magnético inalámbrico

Un equipo de investigadores del Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada y de la John A. Paulson Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) de la Universidad de Harvard ha creado robots plegables libres de baterías capaces de hacer movimientos complejos y repetibles gracias a la energía de un campo magnético inalámbrico.

“Al igual que el origami (arte japonés tradicional que transforma una simple hoja de papel en formas tridimensionales complejas), uno de los puntos principales de nuestro diseño es la simplicidad”, dice el co-autor Je-sung Koh, Ph.D., profesor asistente en la Universidad Ajou de Corea del Sur. “Este sistema requiere sólo de componentes electrónicos pasivos y básicos en el robot para entregar una corriente eléctrica – la estructura del robot se encarga del resto”.

Los robots del equipo de investigación son tetraedros de plástico planos y delgados (semejantes al papel en el que se basan), con los tres triángulos exteriores conectados al triángulo central por bisagras y un pequeño circuito en el triángulo central.

La energía que crea la corriente eléctrica necesaria para el movimiento de los robots se suministra de forma inalámbrica utilizando la transmisión de energía electromagnética, la misma tecnología dentro de las almohadillas de carga inalámbricas que recargan las baterías en los teléfonos móviles y otros pequeños aparatos electrónicos. Una bobina externa con su propia fuente de energía genera un campo magnético, que induce una corriente en los circuitos del robot, calentando así las bobinas e induciendo que se pleguen. Para controlar qué bobinas se contraen, el equipo de investigadores construyó un resonador en cada unidad de bobina y lo sintonizó para responder sólo a una frecuencia electromagnética muy específica.

Este tipo de inventos en tecnología y robótica permitirá grandes avances en ámbitos muy variados.

La innovación para el crecimiento de empresas

La innovación para el crecimiento de empresas

España se sitúa en el puesto 28 del ranking de países más innovadores del mundo La innovación es un área cada vez más importante en las empresas de todo el mundo, sobre todo desde los últimos 10 años. La innovación se refiere generalmente a cambiar procesos o crear procesos, productos e ideas más eficaces. Según […]

  • España se sitúa en el puesto 28 del ranking de países más innovadores del mundo

La innovación es un área cada vez más importante en las empresas de todo el mundo, sobre todo desde los últimos 10 años. La innovación se refiere generalmente a cambiar procesos o crear procesos, productos e ideas más eficaces.

Según Johan Aurik, la innovación es la culminación de una sólida red global que, cuando se combina con la experiencia local, forja una comprensión de las necesidades y la dinámica de los mercados. Actualmente es vital seguir innovando para tener éxito en las economías desarrolladas.

Cada vez más hay problemas y dificultades que necesitan gestionarse de forma creativa para encontrar las soluciones más adecuadas. Las empresas necesitan llevar a cabo nuevas ideas, crear productos y servicios más dinámicos y mejorar los productos y servicios actuales.

Hay países en el mundo realmente innovadores. España se sitúa en el puesto 28 del ranking de países más innovadores del mundo (Global Innovation Index 2016). Los tres primeros puestos son para Suiza, Suecia y Reino Unido. Y se deben seguir potenciando las investigaciones, la innovación y la creatividad en todos estos países y el mundo en general.

Las investigaciones y los casos de éxito empresariales han demostrado que la innovación es un instrumento muy eficaz para hacer crecer un negocio, para que tenga éxito. Nos ayuda a adaptarnos más y mejor en el entorno. Estimular la creatividad y explorar nuevos caminos aporta beneficios como, por ejemplo, el aumento de la productividad.

Como vemos, innovar es vital para el sector empresarial y ofrece muchas ventajas.

 

Nuevo material puede crear baterías más económicas

Nuevo material puede crear baterías más económicas y respetuosas con el medioambiente

Se podrán usar para alimentar dispositivos de próxima generación y coches eléctricos La tecnología de iones de litio es la reina en la batalla de las baterías. La usan desde teléfonos móviles hasta un número creciente de vehículos eléctricos en la carretera. Pero un nuevo material basado en el manganeso y sodio basado en iones […]

  • Se podrán usar para alimentar dispositivos de próxima generación y coches eléctricos

La tecnología de iones de litio es la reina en la batalla de las baterías. La usan desde teléfonos móviles hasta un número creciente de vehículos eléctricos en la carretera.

Pero un nuevo material basado en el manganeso y sodio basado en iones de sodio desarrollado en la Universidad de Texas en Dallas, en colaboración con la Universidad Nacional de Seúl, podría convertirse en un competidor, ofreciendo una opción potencialmente más barata y más respetuosa con el medio ambiente para alimentar dispositivos de próxima generación y coches eléctricos.

El costo de la batería es una cuestión importante, dice el Dr. Kyeongjae Cho, profesor de ciencia de materiales e ingeniería en la Escuela de Ingeniería y Ciencias de la Computación de Erik Jonsson y autor principal de un documento que describe el nuevo material en la revista Advanced Materials.

A medida que los fabricantes -y consumidores- hacen más presión para que existan más vehículos eléctricos (EVs), la producción de litio puede tener dificultades para mantenerse al día con la creciente demanda, afirma Cho. Según un reciente informe de la Agencia Internacional de la Energía, el stock mundial de automóviles eléctricos superó los 2 millones de vehículos en 2016 tras cruzar la marca de 1 millón en 2015. El informe señala que, dependiendo del entorno político, existe una buena probabilidad de que oscilen entre los 9 millones y los 20 millones en 2020 y entre los 40 millones y los 70 millones para 2025.

En términos de ahorro de costes en la batería EV, el uso de sodio sería menos costoso porque el sodio es más abundante, pero tiene algunos inconvenientes.

“El litio es un recurso más caro y limitado que se debe extraer de sólo algunas áreas en el mundo”, dijo Cho. Desafortunadamente, aunque las baterías de ion sodio pueden ser menos costosas que las que usan litio, el sodio tiende a proporcionar una densidad energética 20 por ciento más baja que el litio”. La densidad de energía, o capacidad de almacenamiento de energía, de una batería determina el tiempo de ejecución de un dispositivo.

“Usamos nuestra experiencia previa y pensamos en estos temas – ¿cómo podemos combinar estas ideas para llegar a algo nuevo para resolver el problema?” Dijo Cho.

Una batería consiste en un electrodo positivo, o cátodo; Un electrodo negativo o ánodo; Y un electrolito en el medio. En una batería estándar de iones de litio, el cátodo está hecho de litio, cobalto, níquel y oxígeno, mientras que el ánodo está hecho de grafito, un tipo de carbono. Cuando la batería se carga, los iones de litio se mueven a través del electrolito hasta el ánodo y se fijan al carbono. Durante la descarga, los iones de litio se mueven de nuevo al cátodo y proporcionan energía eléctrica para ejecutar dispositivos.

“Nuestro material de ion sodio es más estable, pero todavía mantiene la alta capacidad de energía del litio”, dijo Cho. “Y creemos que esto es escalable, que es el punto central de nuestra investigación. Queremos hacer que el material se puedan producir en masa”.

En el diseño desarrollado por Cho y sus colegas, el sodio reemplaza la mayor parte del litio en el cátodo, y el manganeso se utiliza en lugar de los elementos más caros y más raros de cobalto y níquel.

Películas PV de Perovskita de Alta Eficiencia

Nueva técnica para crear películas de Perovskita de alta aficiencia

Podría ayudar a reducir los costes de fabricación Las perovskitas ofrecen una alternativa atractiva a los materiales tradicionales para capturar electricidad a partir de la luz pero las técnicas existentes de fabricación producen pequeños granos cristalinos cuyos límites pueden atrapar los electrones producidos cuando los fotones golpean los materiales. Una nueva técnica de impresión en […]

  • Podría ayudar a reducir los costes de fabricación

Las perovskitas ofrecen una alternativa atractiva a los materiales tradicionales para capturar electricidad a partir de la luz pero las técnicas existentes de fabricación producen pequeños granos cristalinos cuyos límites pueden atrapar los electrones producidos cuando los fotones golpean los materiales.

Una nueva técnica de impresión en solución a baja temperatura permite fabricar células solares de perovskita de alta eficiencia con grandes cristales destinados a minimizar los límites de los granos que roban la corriente. La técnica de impresión de solución asistida por menisco (MASP) aumenta las eficiencias de conversión de energía a casi el 20% mediante el control del tamaño y orientación del cristal.

El proceso, que utiliza placas paralelas para crear un menisco de tinta que contiene los precursores de perovskita de haluro metálico, podría ampliarse para generar rápidamente grandes áreas de película cristalina densa sobre una variedad de sustratos, incluyendo polímeros flexibles. Los parámetros de operación para el proceso de fabricación se eligieron usando un estudio cinético detallado de cristales de perovskita observados a lo largo de su formación y ciclo de crecimiento.

“Utilizamos una técnica de impresión de solución asistida por menisco a baja temperatura para fabricar películas de perovskita de alta calidad con un rendimiento optoelectrónico mucho mejor”,afirma Zhiqun Lin, profesor de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales del Georgia Institute of Technology. “Comenzamos desarrollando una comprensión detallada de la cinética de crecimiento de los cristales que nos permitió conocer cómo se deben ajustar los parámetros preparativos para optimizar la fabricación de las películas”.

La nueva técnica aparece publicada en la revista Nature Communications. La investigación ha sido apoyada por la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea (AFOSR) y la National Science Foundation (NSF).

Las técnicas de producción existentes para preparar películas de perovskita de grano grande requieren típicamente temperaturas más altas, lo cual no es favorable para los materiales polímeros utilizados como sustratos, lo que podría ayudar a reducir los costes de fabricación y permitir  células solares perovskitas flexibles.