Desde la antigüedad el ser humano ha sido capaz de transformar la materia en materiales, bien obteniéndolos directamente de la materia natural, mediante su transformación, creando materiales sintéticos e incluso reciclando los ya utilizados.
Algunos de los cambios y adaptaciones que ha conseguido la humanidad ha sido gracias al uso de materiales como el papel que supusieron en su momento grandes revoluciones. Así el acero ha sido clave para la construcción, el coltán para el desarrollo de dispositivos electrónicos, las cerámicas en las prótesis de ortopedia, los composites en la ingeniería naval o los plásticos obtenidos por polimerización en infinidad de aplicaciones.
Hasta el punto de que ahora son muchos los campos que para conseguir progresar necesitan del diseño de nuevos materiales, tales como la aeronáutica, la medicina, la electrónica, la comunicación y hasta el deporte entre muchos otros.
Por eso se están elaborando nuevos materiales como:
- materiales cerámicos avanzados que potencian sus propiedades y disminuyen su fragilidad.
- polímeros biodegradables y con mayor resistencia como las fibras de alto módulo.
- aleaciones metálicas que resistan condiciones extremas más duras.
- biomateriales cuyo diseño permitan aplicaciones más adaptadas para prótesis.
- superconductores con una gran conductividad eléctrica y térmica.
- materiales inteligentes que derivan del uso de la nanotecnología.
Partimos de la base de que es practicamente imposible predecir con exactitud qué tecnologías futuras se van a desarrollar, entre otras cosas porque no somos capaces de dislumbrar qué cambios sociales van a ocurrir a corto y medio plazo y por tanto, qué necesidades se deberán cubrir. Pero... ¿serías capaz de imaginar qué características deberán tener los materiales del futuro? o mejor aún ¿qué características te gustaría que tuvieran los materiales que usaras dentro de unos años?.
Busca información sobre los últimos avances en la ciencia de los materiales (ayúdate de los enlaces de este post) y con esa base aventúrate a imaginar qué aplicaciones futuras podrían tener o te gustaría que tuvieran.
Yo me voy a centrar en la nanotecnología, que es la que mas interesante me resulta. Ésta permitirá mejorar nuestra calidad de vida conforme nuestras necesidades. Esta ciencia es aplicada a numerosos campos como el transporte, la medicina y en especial a la electrónica. Ejemplos de ello son las pantallas planas basadas en nanotubos de carbono , cosméticos que bloquean los rayos ultravioleta o un tratamiento capaz de destruir las células del cáncer.
ResponderEliminarEn la informática ya se han creado chips ultra pequeños. También se trabaja en la capacidad de almacenamiento que cada vez será más rápida. Así como las pantallas flexibles, por el momento LG ha mostrado su primer proyecto, una pantalla de tinta electrónica que tiene un tamaño de 6 pulgadas y que se puede doblar hasta 40 grados sin que esto perjudique a la pantalla. Llegado a este punto , a mi me gustaría que , gracias a la nanotecnología , la idea de las pantallas flexibles se amplíe tanto desde móviles hasta televisores ,podría suponer un ahorro de espacio. Y por qué no, ya puestos a imaginar, que la ficción de las películas se haga realidad , es decir, que esos súper aparatos electrónicos que aparecen sean posibles de manejar .También me gustaría que la opción del tratamiento contra el cáncer no fuera solo una opción, sino que fuera un hecho.
Una cosa es clara, los materiales futuros van a cambiar bastante porque nuestras necesidades cambian. Aunque a veces se creen nuevos aparatos por la simple comodidad y no necesidad como , a mi parecer, los ‘’coches que se aparcan solos’’. Esperemos que las posibles aplicaciones que se barajean y las que nosotros queremos, se hagan ciertas.
Yo me voy a centrar en tecnología aplicada al deporte, ya que como me gusta, me parecieron interesantes todos los avances de la ciencia aplicada al deporte.
ResponderEliminarSe aplica tecnología de la NASA para fabricar trajes para competencias de natación. Utilizan una tela ultraliviana con la capacidad de repeler al agua y lograr una compresión del cuerpo que evita la vibración de la piel y la oscilación muscular. El nadador obtiene una silueta hidrodinámica y así reduce la resistencia que ofrece el agua al deslizamiento
Existe un sistema que permite visualizar el esqueleto del atleta mientras realiza el ejercicio. Con esto se corrigen errores técnicos y se consigue un rendimiento óptimo. El sistema permite estudiar en detalle los movimientos de ciclistas, futbolistas o gimnastas entre otros deportes de alta competición. Estos atletas en el futuro podrán perfeccionar aún más su técnica directamente en la pista de atletismo, ya fuera de un laboratorio. Se trata de una empresa inglesa (SESAME) que está desarrollando unos sensores que permitirán conocer la postura del atleta en cada momento de la competencia para lograr el máximo rendimiento del competidor. Los deportistas de alto rendimiento monitorean su corazón, mientras realizan los entrenamientos, con pulsómetros. Así conocen la frecuencia cardíaca durante cada etapa del entrenamiento y el tiempo de recuperación. Esto permite a los entrenadores sacar el máximo provecho de la capacidad orgánica el deportista.
Para un nivel extremo de surf, Rip Curl lanza un increíble traje de neopreno térmico, que permite surfear en aguas glaciales.
Su diseño permite mantener la temperatura corporal a través de un sistema que emite calor, ubicado en la espalda del traje. Los elementos que calientan la espalda, no son metálicos, sino realizados con tecnología de fibra de carbono que conduce el calor, lo cual facilita calentar todo el cuerpo, irrigando sangre a las extremidades. Para su funcionamiento se necesitan dos packs de baterías de ion de litio de 7,4 volts, las mismas se colocan en la baja espalda, dentro de unos bolsillos internos, un lugar estratégico que proporciona al surfista menor impacto a sus movimientos.
Yo me centraré en la tecnología aplicada a la obtención de enrgía o a su uso y he encontrado esta noticia que me ha parecido muy curiosa ya que se consigue almacenar energía de manera novedosa y además reduce los costes:
ResponderEliminarLa primera membrana de almacenimiento de energía
Investigadores desarrollan la primera membrana de almacenamiento de energía del mundo
Un equipo de la Iniciativa de Nanociencia y Nanotecnología de la Universidad Nacional de Singapur (NUSNNI), dirigida como investigador principal por el Dr. Xie Xian Ning, ha desarrollado la primera membrana de almacenamiento de energía del mundo.
El almacenamiento de energía eléctrica y su gestión se está convirtiendo en un problema urgente debido al cambio climático y a la escasez de energía. Las tecnologías existentes, tales como las baterías recargables y los supercondensadores, se basan en complicadas configuraciones que incluyen electrolitos líquidos y plantean algunas dificultades de ampliación y de elevados costes de fabricación.
Xie y su equipo han desarrollado una membrana que no solo ofrece una mayor rentabilidad en la entrega de energía, sino también una solución más amigable con el medio ambiente. Los investigadores utilizaron un polímero de poliestireno para depositar la membrana blanda y plegable que, situada entre dos placas de metal que le imprimen una carga eléctrica, podría almacenar una carga de 0,2 faradios por centímetro cuadrado. Esta cantidad está muy por encima del habitual límite superior de 1 microfaradio por centímetro cuadrado de un condensador estándar.
El coste de almacenamiento de energía también se reduce drásticamente. Con las tecnologías actuales basadas en electrolitos líquidos, cuesta alrededor de 7 dólares almacenar cada faradio. Con la membrana de almacenamiento de energía avanzada, el coste de almacenamiento de cada faradio se reduce a la impresionante cantidad de 0,62 dólares. Esto se traduce en un coste energético de 10-20 vatios-hora por dólar en el caso de la membrana, en comparación con tan sólo 2,5 vatios-hora por dólar en las baterías de iones de litio.
La necesidad de progreso tecnológico se centra en diversas áreas, entre ellas, la cerámica, los materiales híbridos y los semiconductores.
ResponderEliminarLas nuevas cerámicas son capaces de soportar un uso prolongado del calor. Por eso, se prevén aplicaciones en herramientas de corte, rotores de turbocompresores, juntas mecánicas y guías de válvulas de automóviles.
Habitualmente utilizamos la cerámica, pues estamos rodeados de objetos que la integran, por ejemplo, en los coches, los motores llevan cerámica, o los sistemas de calefacción de cerámica, o simplemente, en las planchas de pelo que con frecuencia utilizamos las chicas.
Los últimos avances de la ciencia acerca de los materiales cerámicos, es su aplicación en los motores de combustión interna. Esto provoca una serie de beneficios, como las altas temperaturas de funcionamiento y el menor peso del motor, lo que provoca un mayor rendimiento. Estos avances se han empezado a llevar acabo por la empresa automovilística Nissan, donde se ha introducido el rotor turbo de nitruro.
La cerámica se basa para mejorar la fiabilidad de sus aplicaciones estructurales. Se fijan en el peso, ya que algunas cerámicas son eficaces para blindajes.
Gracias a los nuevos avances, se ha producido una mejora y protección tanto en los medios de transporte como para el personal militar. Además, creo que al igual que la cerámica se utiliza en los medios de transporte, también se podría utilizar en algunos electrodomésticos, ya que también se produciría una mejora en sus motores, y esto provocaría una mayor duración y eficacia de los mismos.
Yo he encontrado una noticia bastante curiosa sobre unos derivados de los polímeros los cuales servirán para construir naves espaciales aquí os dejo la noticia:
ResponderEliminar(29 de Agosto de 2005) Espera, no tires aún esa bolsa de basura. Podría ser útil si quieres construir una nave espacial. Al menos, eso es en lo que están trabajando científicos de la NASA, proponer nuevos materiales para naves espaciales.
Historia Completa
Tras leer este artículo, nunca volverás a mirar las bolsas de basura de la misma forma.
Todos usamos bolsas de basura de plástico; son tan comunes que difícilmente lo pensamos dos veces. ¿Entonces quién ha pensado que una modesta bolsa de basura podría ser la clave para enviar humanos a Marte?
La mayoría de las bolsas de basura de uso doméstico están hechas de un polímero llamado polietileno. Los derivados de esta molécula pueden resultar excelentes como escudo para las más peligrosas formas de radiación espacial. Los científicos han sabido esto durante mucho tiempo. El problema ha sido intentar construir una nave especial a partir de este frágil material.
Pero ahora los científicos de la NASA han inventado un innovador material basado en el polietileno llamado RXF1 que es incluso más fuerte y ligero que el aluminio. "Este nuevo material en un inicio en el sentido de que combina propiedades estructurales superiores con propiedades de protección superiores", dice Nasser Barghouty, Científico del Proyecto de Protección de Radiación Espacial de NASA en el Centro de Vuelo Espacial Marshall.
¿A Marte en una nave espacial de plástico?. Tan ridículo como suena y podría ser la forma más segura de ir.
Me decido a hablar de los avances de la tecnología respecto al deporte, ya que es una de mis aficiones.
ResponderEliminarEl súper mejorado traje Speedo (nº8) usado en las competencias de natación es el resultado de muchas investigaciones en el área de la cinemática y estructura de materiales. La mayor inversión en investigación deportiva se produce en los centros olímpicos de alto rendimiento en los cuales los deportes que requieren gran fuerza y coordinación como la halterofilia y la gimnasia respectivamente tienen una gran variedad de Herramientas para formar deportistas de elite.
Si bien creo que la tecnología es importante para obtener un gran rendimiento deportivo y que gracias a ella disfrutamos de un deporte exigente al extremo, no es posible remplazar las técnicas tradicionales, el espíritu deportivo y de autosuperación que se requiere para llegar a ser de los mejores y el cual no lo puede aportar la tecnologia . Ya lo han demostrado grandes deportistas en el pasado y lo seguirán demostrando los deportistas del futuro.
Yo he elegido los biomateriales centrándome en la biotecnología,para ello eh elegido la siguiente noticia:
ResponderEliminarBiotecnología crea hojas artificiales para crear energía
En una investigación de la Accounts of Chemical Research, muestra el desarrollo de la primera hoja artificial, un sistema capaz de imitar el proceso de la fotosíntesis en una hoja totalmente artificial.
Este proceso de se le llama “decodificación”, un sistema fabricado con materiales inteligentes, con muy bajo costo tanto en ingeniera como en el proceso de fabricación, que contiene un colector solar aprisionado entre dos películas, que generan independientes oxigeno y gas hidrogeno. El agua sobre la luz solar, libera hidrogeno que será utilizado en pilas de combustible para llevar electricidad a sitios y lugares donde no los hay.
Nocera, Científico a cargo, dice que se sustituirá del catalizador de platino que produce gas hidrogeno por un material menos costroso como el níquel, zinc y molibdeno, sumado con las películas de cobalto para general el gas oxigeno.
Este gran avance biotecnológico de crear plantas naturales, a partir de plantas artificiales, que convierten el agua y la energía solar en energía, logrará sostener la energía en el futuro.
Las nuevas aplicaciones que me gustaría que tengan son que intenten tener similitud con las hojas reales ya su aspecto original es la de una lamina cuadrada pequeña parecida a una batería de móvil y como elemento ya muy imaginativo, es que en un futuro creasen todo un bosque a partir de biomateriales para aumentar la limpieza de CO2 del medio ambiente ya que esto seria mas eficaz en cuanto al uso que esperar que un nuevo árbol crezca.
He encontrado otra noticia de igual interés sobre la nanotecnología aplicada en la salud bucal:
ResponderEliminarNanoparticulas en empastes dentales matan bacterias y regeneran los dientes
Científicos de la Universidad de Maryland, están desarrollando el revolucionario avance contra las caries y el deterioro gradual de los dientes con nanotecnología capaz de matar las bacterias y microorganismos, además regenera las estructuras perdidas por la descomposición.
Huakun Xu el Profesor dice que después de que un dentista perfora un diente con caries, la cavidad todavía contiene bacterias residuales, lo que significa que no es posible que un dentista elimine completamente todo el tejido dañado. Su estudio consigue centrarse en este aspecto, siendo capaz de neutralizar los efectos dañinos de las bacterias a través de los nuevos nanocompuestos.
Estos nanocompueso o nanoparticulas a base de fosfato de calcio, que regenera los minerales de los dientes, es el componente antibacteriano que posee una capa de amono cuaternario y nanopartículas de plata junto con un pH alto. Con el pH alcalino restringe la producción de ácido por las bacterias de los dientes.
Los investigadores cuentan que han logrado construir agentes antibacterianos en los primeros empastes de manera que la cavidad perforada encuentra una especie de adhesivo hermético sobre el tejido del diente, aunque aún en su fase inicial de pruebas con voluntarios.
Un avance en odontología apunta a la aplicación de nanotecnología en la higiene y la salud bucal.
Mejorar esto es bastante dificil , pero prodria ser que los ancianos antes de perder o ya perdida, toda la dentadura, pudiesen gracias a mejoras en este campo conseguir recuperar la dentadura en su totalidad.
Yo voy a hablar sobre el grafeno, un nuevo material que promete revolucionar el mundo de las tecnologías. Fue descubierto por dos científicos rusos y ello les condujo a obtener el premio Nobel del año pasado. Lo obtuvieron a partir de la mina de un lápiz y desde entonces las grandes compañías de telecomunicaciones no paran de seguir su desarrollo. Además, opta a ser uno de los dos únicos proyectos que la UE financiará en el campo de las tecnologías durante los próximos 10 años. Los expertos hablan de revolución, “porque sus posibilidades son infinitas y sus usos van mucho más allá de lo tecnológico”. Entre sus ventajas figura su altísima resistencia (200 veces más que el acero), dureza y sobre todo, flexibilidad, lo que permite ser manipulado. Si a esto añadimos su alta conductividad, el resultado es el material del futuro. Imaginad que dentro de unos años podamos tener un móvil que se pueda enrollar, ¿suena bien la idea no?. Muchos lo ven como el sustituto del mítico silicio, pero para ello habrá que esperar varios años hasta que la productividad pueda hacerlo comercialmente rentable. Además, su aplicación también está siendo investigada en otros campos como las energías renovables, ya que este material puede generar energía cuando recibe luz, por lo que puede ser válido para baterías o células fotovoltaicas.
ResponderEliminarEspero que los materiales del futuro sean sostenibles para poder preservar el medio ambiente, aunque al mismo tiempo mejoren las prestaciones derivadas de su uso. Los materiales actuales son muy avanzados, pero este campo está sometido a un desarrollo continuo.
voy a hablar sobre la nanotecnologia,y he encontrado una noticia relacionada con esta,se trata de una fabricacion de memoristores con módulos de memoria RAM mucho más rápidos, de mayor capacidad y menor consumo energético,ya que el area que se necesita para su efecto es muy pequeña, del orden de nanómetros. Su consumo seria en torno a cien veces menor
ResponderEliminarcomparando con el memristor derivado del diseño original de HP, que exige la utilización de materiales exóticos y tecnologías muy distintas a las de la electrónica común.
Memristor es la contracción entre «memory» (memoria) y «resistor» (resistencia). Es un elemento electrónico que modifica su resistencia al paso de la corriente y mantiene ese estado una vez ésta se apaga. Esta característica le permite almacenar información de manera permanente —o hasta que se decida—. Por su parte, las memorias RAM actuales son volátiles —pierden la información cuando deja de circular corriente— y además exigen un continuo refresco que requiere de circuitería extra. Para colmo, se está muy cerca del límite físico en el que la tecnología actual no podrá avanzar más.
Me gustaria que en el futuro podemos descubrir y fabricar mas nuevos materiales que nos ayudan a proteger el medio ambiente,como la reduccion del consumo de energia...
Voy a hablar de la nanotecnología. He encontrado varias noticias pero en especial esta que me ha llamado muchísimo la atención, porque es algo muy curioso; Nano-pintura que mata virus y bacterias
ResponderEliminarUn equipo de científicos del Manchester Metropolitan University en Inglaterra han logrado crear una pintura a base de nano-partículas que mata a todo tipo de bacterias y virus que hagan contacto con esta pintura.
La primera aplicación que nos viene a la cabeza es inevitable, pintar nuestro hogar con esta sorprendente pintura y evitar así que entren estos microorganismos. De hecho, uno de los grandes problemas es la adaptación constante a los medicamentos que tomamos, y la necesidad de desarrollar nuevas vacunas para enfermedades que teníamos controladas.
La clave es continuar con la utilización de dióxido de titanio para dar a la mezcla más brillantez a los colores pero trabajando a escalas de partículas ultra-pequeñas, ya que según han descubierto, las nano-partículas reaccionan con moléculas de agua formando radicales de hidróxido, los cuales tienen la particularidad de corroer las membranas de los virus y bacterias convirtiéndolos en inofensivos “bichitos”.
Yo creo que con los inventos se esta logrando muchas cosas y esto es un avance increible ya que solo se podria comprar la pintura y no ponerte inyecciones por ejemplo, de las cuales de las 100% unas 52% te las ponen mal...o eso ocurre algunas veces. Pienso que con este invento seria adios a las inyecciones y adiós a los riesgos de enfermar. Me parece increíbl lo que los científicos estan haciendo.
Yo voy a hablar de los polímeros biodegradables.
ResponderEliminarLa Razón publicó una noticia hace unos meses sobre un nuevo avance en los polímeros . Se ha descubierto que el PVA, alcohol de polivinilo, un compuesto que está presente en objetos comunes como las televisiones LCD o el hilo de pescar, puede ser utilizado en el campo médico, esto se debe a su solubilidad en el agua, que permite que sea empleado para la fabricación de vendas, geles o cápsulas.
Dicho avance se ha conseguido mezclando este compuesto, el PVA, con polímeros biodegradables como poliactidas , añadiendo así nuevas propiedades al material inicial.
Otro de los “materiales del futuro” aplicado a la medicina son los biomateriales.
La Corporación Tecnológica Tecnalia participa en un proyecto para desarrollar biomateriales basados en las nuevas tecnologías como la nanotecnología, ingeniería tisular, etc. E. fin de este proyecto es crear nuevos implantes de mayor durabilidad y fiabilidad y con los que se necesiten menor tiempo de recuperación y que aporten datos sobre su estado y evolución y sobre todo pretende evitar las reintervenciones quirúrgicas del paciente