Materiales Híbridos.

Un material híbrido con estructura jerárquica es algo más que un material a partir del cual pueden construirse objetos de mayor tamaño; es un sistema estructural completo en sí mismo: la frontera entre material y estructura se difumina por completo.Es posible aprovechar las estrategias que nos ofrece la Naturaleza para diseñar adhesivos bioinspirados, que sin llegar a reproducir detalladamente su organización más íntima sí sean capaces de emular sus propiedades más relevantes.

La era de los híbridos ha comenzado

Celdas Fotovoltáicas

Una celda solar o celda fotovoltaica es un instrumento que genera electricidad directamente de la luz visible, debido al efecto fotovoltaico.

Para poder generar energía útil, se deben interconectar un cierto número de celdas para formar un panel solar, también conocido como un módulo fotovoltaico.

Generalmente, la cantidad de poder que se genera con un panel solar es de 12 voltios, los cuales se pueden utilizar de manera independiente o como conjunto en una red.

El número de celdas solares o el tamaño del panel solar lo determina la  cantidad de luz disponible, y la energía requerida.

La cantidad de energía generada por una celda solar es determinada por la cantidad de luz que cae directamente sobre ella, lo cual a su vez esta determinado por el clima y la hora del día.  En la mayoría de los casos resulta necesario almacenar la energía generada, para así hacer mejor uso de las celdas solares.

Es posible conectar una red o arreglo de paneles de energía solar, conformados por celdas solares o celdas fotovoltaicas,  a la red eléctrica para asistir a los paneles solares cuando la energía requerida es mayor a la energía generada.  Estos costos pueden recuperarse al vender los excedentes de energía producidos a la compañía eléctrica.

Las celdas solares generalmente esta hechas a base de silicón, el mismo material que se utiliza para  transistores y circuitos integrados. El silicón es tratado para que cuando le llegue la luz, se liberen los electrones, generando una corriente eléctrica.

Estas celdas han sido utilizadas en un avión (Solar Impulse, nombre del avión) que ha recorrido un viaje de 24 horas. Dejo un enlace con más información sobre el viaje realizado por el Solar Impulse.

Thinkglass: vidrios inteligentes

Thinkglass es un material (vidrio) que ofrece una gran variedad de colores claros y diferentes rugosidades que, cuando va acompañado de una iluminación LED incrustada, produce superficies con un resplandor bastante impactante. Una aplicación la podemos encontrar en el diseño de cocinas, como las que se ven en las imágenes, pero también puede ser un gran recurso para locales comerciales, especialmente bares y restaurantes.

El material Thinkglass está fabricado empleando técnicas de termoformado que permiten crear diferentes texturas en un molde de muy bajo costo. Las placas de vidrio que se pueden conseguir no tienen limitación de espesor, con lo que sus posibilidades de aplicación son muy amplias, superiores incluso a las de un bloque de mármol o granito. Por supuesto, es un material 100% reciclable.

Aquí, información sobre la fuente de luz del Thinkglass.

El vidrio estructural.

Otros productos innovadores, aunque tampoco tan nuevos, pero que no tenemos la oportunidad de ver habitualmente son: el vidrio estructural, el cual permite mayores libertades y variaciones en el diseño arquitectónico, reemplazando materiales tradicionales en aplicaciones cotidianas como escaleras y pasarelas. Los paneles de madera masiva, que reducen los tiempos de construcción al permitir prefabricación, incluyendo, los beneficios de la madera como material de construcción. Es decir, resistencia al fuego y buen comportamiento térmico.

La imagen que ilustra esta entrada es un ejemplo perfecto del uso del vidrio estructural, este material está diseñado para resistir tanto cargas de uso residencial como comercial, con grosores del panel y del marco que varían según las exigencias estéticas y estructurales. Generalmente se emplea un vidrio con la superficie tratada para que sea antideslizante, al tiempo que reduce su transparencia, y puede adquirirse en diferentes tonos de color. El resto es cuestión de echarle imaginación.

El cemento fotocatalítico

Cada año se anuncian en los portales tecnológicos nuevos productos para ser utilizados como materiales de construcción. Algunos de ellos no pasan de la fase conceptual, mientras otros están en proceso de pruebas antes de entrar al mercado para ser una alternativa competitiva a productos ya establecidos. Otros ya se encuentran en el mercado desde hace un par de años, pero no han logrado entrar con suficiente fuerza como para ser conocidos o simplemente no son una alternativa económicamente viable. Particularmente, en países como el nuestro, existe una limitación de costos, incentivos y conocimiento que limitan la llegada de algunos de estos productos.

Por ejemplo, existe un hormigón hecho con un tipo cemento especial (desarrollado por Italcementi, la página está en inglés, para que podáis practicar), mejorado con dióxido de titanio que, mediante fotocatálisis (la absorción de luz por parte de un catalizador o sustrato.) acelera la oxidación natural o proceso de descomposición de algunos contaminantes emitidos desde autos (por ejemplo los óxidos de nitrógeno), transformándolos en nitratos y sulfatos. Los óxidos de nitrógeno se producen por la quema de combustible, por ejemplo en los motores de los autos. Estos óxidos pueden causar problemas de salud y ambientales.

Aquí dejamos un enlace con más información del proceso de la fotocatálisis.

Diamantes Artificiales

Las cuatro religiones monoteístas interpretan de forma muy distinta la incineración de un cadáver. Mientras la tradición musulmana y judía exigen el entierro, las Iglesias católicas y protestantes permiten la cremación individual de los muertos. Pero esta forma de última despedida, muy extendida hoy en el mundo occidental, ha pasado a otro nivel. En Suiza es ahora posible obtener diamantes de las cenizas de los seres queridos. Esto no es un cuento científico, sino la realidad. Cada vez son más las personas que quieren convertirse en diamantes en el momento que la muerte llama a sus puertas. 

Los emprendedores suizos Willy y Brimer saben bastante sobre física, química y anatomía y, según ellos, la composición del agua después de la cremación es muy similar a la que se obtiene en la creación de diamantes. El diamante es en sí un elemento de la ceniza, así como el vapor y el hielo son elementos del agua.Con cada leve movimiento de la piedra aparece una nueva luz.
 No en vano se considera a los diamantes el símbolo de la eternidad, el recuerdo y el amor.. El único problema es que los costes de la fabricación superan los relativos a la obtención de las piedras por el método natural.. El modelo, fabricado a través de la cristalización de carbono, ha sido de gran utilidad, por su dureza, para los instrumentos perforadores de los dentistas o para limar herramientas, pero nunca se ha considerado una piedra preciosa. Las diferencias en calidad también se pueden apreciar en la naturaleza. Algunos tipos de diamantes son idóneos para la industria, otros, en cambio, son más adecuados para los joyeros. En los laboratorios de los Estados Unidos se creó en 1970 un tipo de diamante que cumple todas las cualidades de una piedra preciosa. El único problema es que los costes de la fabricación superan los relativos a la obtención de las piedras por el método natural.

Aquí os dejamos un vídeo con información de los diamantes artificiales:

En wikipedia podéis descubrir más sobre los diamantes

Las células de Henrietta.

Una mujer,llamada Henrietta Lacks,murió de cancer y fue enterrada en una fosa común.Pero sus células,fueron utilizadas para crear medicamentos contra el cáncer,el sida y la leucemia.

Las células cancerígenas de Henrietta han salvado la vida de muchos.Era afroamericana y sin recursos, de Virginia (EE UU), sin saberlo, causó una revolución científica que llega hasta nuestros días. Corrían los años 50 y la segregación racial era un hecho. Los afroamericanos ni siquiera podían entrar en los hospitales.Pero,la diagnosticaron Cáncer galopante de cuello uterino.Sus células,mostraron una resistencia inaudita. En los tubos de ensayo, cada minúscula célula se multiplicaba en cuatro, ocho, 16, 32... 

Los tejidos de Henrietta Lacks, denominados por sus iniciales, células HeLa, años después, intervinieron en la elaboración de medicamentos contra el párkinson, la leucemia, el cáncer, el sida, la gripe, herpes, la hemofilia, la tuberculosis y la apendicitis, entre otras muchas.

Gracias a esta mujer,millones de personas en todo el mundo,han podido superar enfermedades,por lo que,debemos darla las gracias por haber salvado tantas vidas.

El agua llegó a la Tierra,a bordo de los Cometas.

Este es un tema,que no es,como podéis observar,especificamente de materiales,pero me resulta algo muy interesante y que todos deberíamos saber.

Un equipo de científicos, de diversas instituciones norteamericanas y europeas, ha encontrado restos de agua muy similar a la que ocupa tres cuartas partes de la Tierra en un lejano cometa. Se trata del 103P/Hartley 2, un cuerpo celeste originado en el Cinturón Kuiper, que es de la familia de Júpiter.

Hace tiempo que los cometas se han considerado, teóricamente, como una fuente de agua. Sin embargo,al medirse 6 cometas,las proporciones eran muy diferentes de las que hay en nuestro planeta.Y eso,les hizo replantearse su hipótesis.

En noviembre del año pasado, usando el Telescopio Espacial Herschel, de la ESA, un equipo de astrónomos, dirigido por Paul Hartogh, del Instituto Max Planck de Alemania, logró detectar la composición de un cometa, el Hartley 2, que se formó el Cinturón Kuiper. Determinaron que la proporción deuterio/hidrógeno en su agua era de 1,61, cuando en la Tierra es de 1,55. Hasta ahora, se habían detectado proporciones de 2,96 en los otros cometas estudiados.

"Estos resultados son una pieza fundamental en el gran rompecabezas de cómo y cuándo los océanos llegaron a ser lo que son, sin los cuales la vida no sería posible en la Tierra", ha señalado Edwin A. Bergin, uno de los coautores de este trabajo, de la Universidad de Michigan.

Los astrónomos creen que la composición del Hartley 2 es diferente de la de otros cometas precisamente porque se generó en una región distinta del Sistema Solar

Con estas conclusiones, gana mucho peso la posibilidad de que el origen del agua, y de la vida, surgiera en estos cuerpos celestes hechos de hielo y rocas, que cada X tiempo,que suele ser bastante, se pueden ver desde la Tierra. 

Japón tien ya coches que funcionan con agua como combustible, en vez de gasolina.

Japón,país que ha sido siempre ejemplo de trabajo,lucha,esfuerzo y perseverancia,antes del ataque nuclear de  Fukushima,inventó un coche que funcionaba con agua como combustible,en vez de gasolina.Así se adquiere energía gratuita,no contaminante y no radiactiva.

Inventaron este vehículo,porque querían que la energía fuera libre,limpia y gratuita,y a su vez,no querían utilizar ni energía nuclear,ni petróleo,ya que son contaminantes y peligrosos.

El nuevo sistema de célula de combustible,genera electricidad con agua y con aire.El vehículo puede recorrer 80 kilómetros con un litro de agua... ¡es algo sorprendente! ¿Os imagináis todo el dinero que nos podíamos ahorrar y,también,lo mucho menos que podríamos contaminar?

GENEPAX,es una de las empresas que comercializa con motores de hidrógeno.

El agua que se utilizaría como combustible, no tiene que ser especialmente agua destilada,ya que,incluso,funcionaría con agua marina.

El diseño aún es bastante primitivo y está pensado para separar el hidrógeno del agua y convertirlo en combustible para una pila eléctrica

Aquí dejamos un vídeo para que lo veáis y os hagáis una idea de cómo sería este nuevo "vehículo que funciona con agua".

Las células madre.

Otros de los nuevos descubrimientos que han conseguido los ciéntificos,son las células madre.Una célula madre es una célula que tiene la capacidad de autorrenovarse mediante divisiones mitóticas (proceso que ocurre en el núcleo de las células eucarióticas) y o bien de continuar la vía de diferenciación para la que está programada y, por lo tanto, producir células de uno o más tejidos maduros, funcionales y plenamente diferenciados en función de su grado de multipotencialidad.

Hay distintos tipos de células madre,que son los 4 siguientes:
-Las células madre totipotentes pueden crecer y formar un organismo completo (pueden formar todos los tipos celulares)
-Las células madre pluripotentes no pueden formar un organismo completo, pero sí cualquier otro tipo de célula correspondiente a los tres linajes embrionarios (formar linajes celulares).
-Las células madre multipotentes son aquellas que sólo pueden generar células de su misma capa o linaje de origen embrionario.Como la célula madre mesenquimal de la médula ósea .
-Las células madre unipotentes pueden formar,solo, un tipo de célula en particular.

Las células madre más empleadas en biología son las células madre embrionarias y las adultas.

Nuevas fibras musculares.

Se pueden diseñar diferentes tipos de materiales raros e increíbles,gracias a las distintas técnicas de medicina,bien sean la Biónica,la Biomédica o la Robótica.

Pongamos como ejemplo un tipo de material que podrá sustituir a las fibras musculares,ya que estas fibras se contraen y relajan gracias a los impulsos eléctrico.Se trata de un polímero conductor o “electro-activos” que responde a cargas eléctricas.Los más conocidos son el poliparafenilo, el politiofeno, el polipirrol y la polianilina.
Gracias a estas fibras musculares sintéticas,se pueden reparar músculos dañados,o,incluso,se pueden crear nuevas extremidades completamente artificiales.
Primero se logra el movimiento de las fibras,después,al tener más fibras y al estar coordinadas,se pueden realizar movimientos muy semejantes a los reales.
Dicho esto,os dejamos aquí unos vídeos,que os servirán para ver mejor cómo se mueven estas nuevas fibras.

Moléculas Invisibles.

Unos ciéntificos de la Universidad de Harvard han desarrollado una forma para apreciar moléculas invisibles al ojo humano.Esta técnica ofrece muchas más posibilidades biomédicas y de investigación.Esta técnica consiste en la fluorescencia de la molécula que es cuando, un electrón en una molécula absorbe energía de la luz y la mueve a un nivel de energía superior.

La energía de la luz está contenida en una unidad llamada fotón.Trás ese estado, al volver a su nivel, el electrón libera un nuevo fotón en forma de ondas de longitud de luz visible que sólo se pueden detecta durante unos pocas milmillonésimas de segundo.

Bienvenidos a nuestro blog!

Buenas blogeros! Somos Ángel y Lucía somos de 3º A del IES Gómez Moreno. Este blog va destinado a todo el mundo que le interese el mundo de los materiales insólitos. Esperamos que os guste y que nuestro profesor nos ponga buena nota ;).