Los científicos crean un nuevo e innovador hormigón verde usando grafeno

Los científicos crean un nuevo e innovador hormigón “verde” usando grafeno

No solo es más resistente y duradero, sino que también es más resistente al agua Al incluir el grafeno, se pueden reducir la cantidad de materiales necesarios para fabricar hormigón en aproximadamente un 50% Un nuevo hormigón más verde, más fuerte y más duradero que se fabrica utilizando el innovador grafeno podría revolucionar la industria […]

  • No solo es más resistente y duradero, sino que también es más resistente al agua
  • Al incluir el grafeno, se pueden reducir la cantidad de materiales necesarios para fabricar hormigón en aproximadamente un 50%

Un nuevo hormigón más verde, más fuerte y más duradero que se fabrica utilizando el innovador grafeno podría revolucionar la industria de la construcción.

Expertos de la Universidad de Exeter han desarrollado una nueva técnica pionera que utiliza tecnología de nanoingeniería para incorporar el grafeno a la producción de hormigón tradicional.

El nuevo material compuesto, que es más del doble de resistente y cuatro veces más resistente al agua que los hormigones existentes, puede ser utilizado directamente por la industria de la construcción en los sitios de construcción. Todas las muestras de hormigón probadas están de acuerdo con los estándares británicos y europeos para la construcción.

Fundamentalmente, el nuevo material de concentre reforzado con grafeno también redujo drásticamente la huella de carbono de los métodos convencionales de producción de hormigón, por lo que es más sostenible y respetuoso con el medio ambiente.

El equipo de investigación insiste en que la nueva técnica podría allanar el camino para que otros nanomateriales se incorporen al hormigón, y así modernizar aún más la industria de la construcción en todo el mundo.

La investigación se publica en la revista Advanced Functional Materials, el lunes 23 de abril de 2018.

La profesora Mónica Craciun, coautora del trabajo y del departamento de ingeniería de Exeter, dijo: “Nuestras ciudades enfrentan una presión creciente debido a los desafíos globales sobre la contaminación, la urbanización sostenible y la resiliencia ante eventos naturales catastróficos, entre otros.

“Este nuevo material compuesto es un cambio absoluto en términos de refuerzo del hormigón tradicional para satisfacer estas necesidades. No solo es más resistente y duradero, sino que también es más resistente al agua, por lo que es especialmente adecuado para la construcción en áreas que requieren trabajos de mantenimiento y son difíciles de acceder.

“Sin embargo, quizás lo más importante es que, al incluir el grafeno, podemos reducir la cantidad de materiales necesarios para fabricar hormigón en aproximadamente un 50 por ciento, lo que lleva a una reducción significativa de 446 kg / tonelada de las emisiones de carbono.

Turbocompresion de pilas de combustible

Turbocompresión de pilas de combustible con un catalizador multifuncional

El catalizador es 8 veces más rápido Impulsar automóviles limpios y eficientes es solo una de las formas en que la tecnología de células de combustible podría acelerar a la humanidad hacia un futuro energético sostenible, pero desafortunadamente la tecnología ha sido un poco lenta. Ahora, los ingenieros pueden esencialmente cargar las celdas de combustible […]

  • El catalizador es 8 veces más rápido

Impulsar automóviles limpios y eficientes es solo una de las formas en que la tecnología de células de combustible podría acelerar a la humanidad hacia un futuro energético sostenible, pero desafortunadamente la tecnología ha sido un poco lenta. Ahora, los ingenieros pueden esencialmente cargar las celdas de combustible con un nuevo catalizador.

La lentitud proviene de un cuello de botella químico, la tasa de procesamiento de oxígeno, un ingrediente clave que ayuda a las células de combustible, que están relacionadas con las baterías, a producir electricidad. El nuevo catalizador, un material de nanotecnología desarrollado por ingenieros del Georgia Institute of Technology, acelera notablemente el procesamiento de oxígeno y es el tema de un nuevo estudio.

En parte para dar cabida a las limitaciones del oxígeno, las pilas de combustible generalmente requieren combustible de hidrógeno puro, que reacciona con el oxígeno captado desde el aire, pero los costos de producción del hidrógeno han sido prohibitivos. El nuevo catalizador es un potencial cambio de juego.

“Puede convertir fácilmente combustible químico en electricidad con alta eficiencia”, dijo Meilin Liu, quien dirigió el estudio y es profesor de Regents en la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de Georgia Tech. “Puede permitirle usar combustibles fácilmente disponibles como metano o gas natural o simplemente usar combustible de hidrógeno de manera mucho más eficiente”, dijo Liu.

Catalizador 8 veces más rápido

El catalizador logra la eficiencia al acelerar el oxígeno a través del sistema de una celda de combustible. “Es más de ocho veces más rápido que los materiales de vanguardia que hacen lo mismo ahora”, dijo Yu Chen, investigador asociado postdoctoral en el laboratorio de Liu y el primer autor del estudio.

Hay algunos tipos de células de combustible, pero los investigadores trabajaron para mejorar las células de combustible de óxido sólido, que se encuentran en algunos prototipos de coches de pila de combustible. Los conocimientos de investigación también podrían ayudar a perfeccionar los supercondensadores y la tecnología combinada con paneles solares, con lo que se avanza en la energía sostenible más allá del potencial inmediato del nuevo catalizador para mejorar las células de combustible.

Los nanocables calentados por laser

Los nanocables calentados por láser producen una fusión nuclear a microescala

La fusión nuclear, el proceso que alimenta nuestro sol, ocurre cuando las reacciones nucleares entre los elementos ligeros producen reacciones más pesadas. También está sucediendo, a menor escala, en un laboratorio de la Universidad Estatal de Colorado. Utilizando un láser compacto pero potente para calentar matrices de nanohilos ordenados, los científicos y colaboradores de CSU […]

La fusión nuclear, el proceso que alimenta nuestro sol, ocurre cuando las reacciones nucleares entre los elementos ligeros producen reacciones más pesadas. También está sucediendo, a menor escala, en un laboratorio de la Universidad Estatal de Colorado.

Utilizando un láser compacto pero potente para calentar matrices de nanohilos ordenados, los científicos y colaboradores de CSU han demostrado la fusión nuclear a microescala en el laboratorio. Han logrado una eficiencia récord para la generación de neutrones: partículas subatómicas sin carga resultantes del proceso de fusión. Su trabajo se detalla en un artículo publicado en Nature Communications, y está dirigido por Jorge Rocca, Profesor Distinguido de la Universidad en ingeniería eléctrica y computación y física. El primer autor del artículo es Alden Curtis, un estudiante graduado de CSU.

Los experimentos de fusión controlados por láser se realizan típicamente en láseres de cientos de millones de dólares alojados en edificios del tamaño de un estadio. Tales experimentos generalmente están orientados a aprovechar la fusión para aplicaciones de energía limpia.

Por el contrario, el equipo de estudiantes, investigadores científicos y colaboradores de Rocca, trabajan con un láser de sobremesa de alta potencia y ultra rápido que construyeron desde cero. Usan su láser rápido y pulsado para irradiar un objetivo de cables invisibles y crean instantáneamente plasmas extremadamente calientes y densos, con condiciones que se aproximan a las del interior del sol. Estos plasmas provocan reacciones de fusión, emiten helio y destellos de neutrones energéticos.

En su experimento de Nature Communications, el equipo produjo una cantidad récord de neutrones por unidad de energía láser, unas 500 veces mejor que los experimentos que utilizan objetivos planos convencionales del mismo material. El objetivo de su láser era una serie de nanocables hechos de un material llamado polietileno deuterado. El material es similar al plástico de polietileno ampliamente utilizado, pero sus átomos de hidrógeno comunes son sustituidos por deuterio, un tipo más pesado de átomo de hidrógeno.

Hacer neutrones de fusión de manera eficiente, a pequeña escala, podría conducir a avances en la formación de imágenes basadas en neutrones y sondas de neutrones para obtener información sobre la estructura y las propiedades de los materiales. Los resultados también contribuyen a comprender las interacciones de la luz láser ultraintensa con la materia.

3 tendencias de innovación en 2018

3 tendencias de innovación en 2018

El 76% de los directivos dice que la inteligencia artificial es fundamental para el éxito futuro de su organización Cada año surgen innovaciones en todo el mundo en todo tipo de ámbitos y sectores. En 2018 se esperan grandes avances en áreas como la inteligencia artificial o la robótica. El 76 por ciento de los […]

  • El 76% de los directivos dice que la inteligencia artificial es fundamental para el éxito futuro de su organización

Cada año surgen innovaciones en todo el mundo en todo tipo de ámbitos y sectores. En 2018 se esperan grandes avances en áreas como la inteligencia artificial o la robótica. El 76 por ciento de los que toman las decisiones empresariales dice que la inteligencia artificial (AI) es fundamental para el éxito futuro de su organización.

Vamos a ver 3 innovaciones para 2018:

-Inteligencia artificial

Los grandes expertos hablan sin parar de la inteligencia artificial y de sus investigaciones. Uno de los avances es el aprendizaje de las máquinas, el llamado Deep Learning, o el lenguaje de procesamiento natural.

-Medirlo todo

Surgirán más programas para medir los resultados de las acciones de las empresas. En 2018, las empresas aprovecharán el “escape de datos” de sus sistemas digitales para cuantificar el negocio y ser aún más productivos. Esta cuantificación surgirá como un impulsor principal de la transformación digital.

Las mejores compañías son más de 40% más productivas que sus competidores, lo que lleva a márgenes operativos de un 30 a un 50% más altos. Entonces los beneficios potenciales son enormes. Cuando se trata de determinar qué afecta la productividad, las empresas dejarán de adivinar y comenzarán a medir. Comenzarán a pasar de tomar decisiones basadas principalmente en historias y sentimientos viscerales, a tomar decisiones basadas en experimentos y resultados medidos.

-Interfaces de usuario naturales

Se trata de experiencias fluidas: interacciones guiadas por voz: no solo comandos de voz, sino diálogos y formas de comunicación más avanzados y naturales que combinan múltiples señales en experiencias significativas y optimizadas. Imagine que está en su casa inteligente, solicitando asistencia digital para ‘proporcionar más información sobre esto’, donde ‘esto’ se resuelve automáticamente utilizando el análisis de la mirada a través de cámaras conectadas. De esta manera, el sistema comprende lo que estabas viendo cuando hiciste la pregunta. Luego, al usar algoritmos de detección de objetos, concluye sobre la clase de objetos a los que se refiere “esto”, para potenciar una respuesta natural e inteligente y un desarrollo de conversación significativo.

Robots inteligentes que no parecerán robots

Robots inteligentes que no parecerán robots

El investigador de la Oregon State University, Yiğit Mengüç, y tres coautores, argumentan que la robótica puede ser inteligente, y la consideran como una “dicotomía entre el cerebro y el cuerpo”. Mengüç y colaboradores de la Universidad de Colorado, Yale University y École Polytechnique Fédérale de Lausanne tienen una visión que busca disolver la suposición […]

El investigador de la Oregon State University, Yiğit Mengüç, y tres coautores, argumentan que la robótica puede ser inteligente, y la consideran como una “dicotomía entre el cerebro y el cuerpo”.

Mengüç y colaboradores de la Universidad de Colorado, Yale University y École Polytechnique Fédérale de Lausanne tienen una visión que busca disolver la suposición básica de que los robots son “máquinas que ejecutan bits de código” o “bots de software” que interactúan con el mundo a través de un instrumento físico “.

“Tomamos un tercer camino: uno que inyecta inteligencia en la materia misma de un robot”, dijo Mengüç, profesor asistente de ingeniería mecánica en la Facultad de Ingeniería de OSU y parte del Instituto de Robótica Colaborativa e Inteligente de la universidad. “El futuro con el que estamos soñando es el de la robótica con material habilitado, algo parecido a los robots que se integran a los objetos cotidianos”.

Como el calzado, por ejemplo.

“Zapatos que son capaces de apoyar de manera inteligente tu modo de andar, cambiar la rigidez mientras corres o caminas, o en función de la superficie en la que estés o la biomecánica del pie”, dijo Mengüç. “Ese es un producto potencial. Ejemplos de ese tipo de inteligencia material abundan en la naturaleza, donde la funcionalidad compleja resulta de sistemas de materiales simples.

“El punto aquí con algo así como un zapato autoajustable es que ya no se parece a un robot: esa es la dirección de ubicuidad que estamos imaginando”.

Mengüç señala que a medida que la tecnología se vuelve más capaz, tiende a seguir un patrón de desaparición en el fondo de la vida cotidiana.

Nuevo sistema informático que usa el corazón como contraseña de acceso

Nuevo sistema informático que usa el corazón como contraseña de acceso

El sistema es una alternativa más efectiva que las contraseñas Un equipo dirigido por la Universidad de Buffalo ha desarrollado un sistema de seguridad informática que utiliza las dimensiones del corazón como su identificador. Hasta ahora en muchos equipos tecnológicos se usaba la huella dactilar o la retina para acceder. Con este nuevo descubrimiento se […]

  • El sistema es una alternativa más efectiva que las contraseñas

Un equipo dirigido por la Universidad de Buffalo ha desarrollado un sistema de seguridad informática que utiliza las dimensiones del corazón como su identificador.

Hasta ahora en muchos equipos tecnológicos se usaba la huella dactilar o la retina para acceder. Con este nuevo descubrimiento se usa un radar de bajo nivel para medir el corazón y se monitorea continuamente este órgano para asegurarse de que nadie más haya intervenido para hacer funcionar el sistema.

El sistema es una alternativa segura y potencialmente más efectiva a las contraseñas y otros identificadores biométricos. Eventualmente se puede usar para teléfonos inteligentes y en barricadas de detección de aeropuertos. También podría usarse en ordenadores y otros dispositivos tecnológicos.

Este nuevo sistema necesita aproximadamente 8 segundos para escanear un corazón la primera vez, y luego el monitor puede reconocer continuamente ese corazón.  A modo de dato curioso, la potencia de la señal del radar del sistema es menor el Wi-Fi así que es inocuo para la salud. Tiene menos del 1 por ciento de la radiación de los teléfonos inteligentes o smartphones.

El nuevo sistema tiene varias ventajas sobre las herramientas biométricas actuales, como las huellas dactilares y los escaneos retinianos. En primer lugar es un dispositivo pasivo y sin contacto, por lo que los usuarios no se molestan en autentificarse cada vez que inician sesión. Y segundo, monitorea a los usuarios constantemente. Esto significa que el sistema no funcionará si hay una persona diferente frente a ella. Por lo tanto, las personas no tienen que recordar cerrar sesión cuando están lejos de sus dispositivos.

Crean un chip cuántico con un diseño radical

Crean un chip cuántico con un diseño radical

El diseño de este bit cuántico es vasculante Los ordenadores cuánticos podrían usarse en ámbitos como software, química y desarrollo de materiales Ingenieros de la Universidad de Australia de Nueva Gales del Sur han inventado una nueva arquitectura radical para la computación cuántica basada en los “qubits”, que son bits cuánticos. El nuevo diseño de […]

  • El diseño de este bit cuántico es vasculante
  • Los ordenadores cuánticos podrían usarse en ámbitos como software, química y desarrollo de materiales

Ingenieros de la Universidad de Australia de Nueva Gales del Sur han inventado una nueva arquitectura radical para la computación cuántica basada en los “qubits”, que son bits cuánticos.

El nuevo diseño de chips, detallado en la revista Nature Communications, permite un procesador cuántico de silicio que puede ampliarse sin la colocación precisa de átomos requeridos en otros enfoques. Es importante destacar que permite que los bits cuánticos (o “qubits”) – la unidad básica de información en un ordenador cuántico – estén ubicados a cientos de nanómetros de distancia y aún permanezcan acoplados.

El diseño de este bit cuántico es vasculante, lo que ellos llaman ‘flip-flop’. Gracias a este descubrimiento podrían fabricarse chips cuánticos a gran escala, con lo que el precio se reduciría y su uso aumentaría.

La construcción de un ordenador cuántico se ha denominado “la carrera espacial del siglo XXI”, un reto difícil y ambicioso con el potencial de ofrecer herramientas revolucionarias para abordar cálculos que de otra manera serían imposibles, con aplicaciones útiles en las áreas de salud, defensa, finanzas, química y desarrollo de materiales, depuración de software, aeroespacial y transporte. Su velocidad y su poder radican en el hecho de que los sistemas cuánticos pueden albergar múltiples “superposiciones” de diferentes estados iniciales, y en el fantasmagórico “enredo” que sólo ocurre al nivel cuántico de las partículas fundamentales.

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”.