La nanociencia imita la fotosíntesis para las energías renovables

Las plantas pueden convertir la luz del sol en energía con más rapidez que cualquier proceso creado por el hombre. ¿Cómo de rápido? En la mil billonésima parte de un segundo. Ahora, científicos de EEUU, Australia y el Reino Unido han empezado a imitar la fotosíntesis para diseñar una nueva generación de células de energía solar eficaces.

En el interior de las plantas, cada diminuta molécula realiza una tarea específica que convierte la luz en energía. Esa división de trabajo es fundamental para la eficacia de la planta. Ahora, la nanociencia puede copiar a la naturaleza.

Los científicos pueden construir dispositivos que funcionen de forma conjunta, pero que cada uno de ellos sea responsable de una función diferente. Y han creado un dispositivo capaz de absorber la luz y convertirla eficazmente en una corriente eléctrica. Hay que pensar en él como en una hoja artificial que continuamente convierte la luz del sol en energía química, de forma eficaz y ecológica.

La fotosíntesis artificial se podría convertir en una fuente de electricidad y combustible para el transporte neutra en CO2, lo cual implica que no contribuiría al cambio climático como resultado de quemar petróleo y carbón.

Fuente: KFox News

Riesgo de las nanopartículas para los pulmones

Científicos chinos ha identificado y bloqueado con éxito el proceso por el cual nanopartículas microscópicas causan cáncer de pulmón.

A pesar de los resultados prometedores de la nanotecnología en la ciencia y la medicina, se ha descubierto que las partículas microscópicas empleadas tienen un efecto tóxico sobre los pulmones.

En un estudio publicado en la revista Journal of Molecular Cell Biology, los investigadores descubrieron que los dendrímeros de poliamidoamina (PAMAM), un tipo de nanopartículas muy utilizado en medicina, activa la muerte celular programada o autofagia.

La autofagia es una parte normal del desarrollo y la renovación celular, pero su sobreactividad conduce a la muerte celular.

Para bloquear el daño a los pulmones, primer sitio de migración de las nanopartículas, los investigadores de la Academia China de Ciencias Médicas utilizaron un inhibidor de la autofagia conocido como 3MA. Las pruebas realizadas con ratones mostraron que el 3MA mejoraba el índice de supervivencia de las células.

El papel revolucionario de la nanotecnología en el tratamiento del cáncer y otras enfermedades ha hecho que los médicos busquen formas de combatir sus efectos secundarios.

Fuente: Presstv.ir

Modelado de dispositivos a nanoescalas extremas

Las simulaciones en escalas múltiples, incluidos los efectos no habituales, predicen un límite de escala fundamental para los sistemas microelectromecánicos (MEMS).

Lejos de alcanzar sus límites, la tecnología de los sistemas microelectomecánicos ha demostrado su eficacia en aplicaciones que van desde la aceleración de un coche y los sensores de presión a los obturadores de los telescopios espaciales. Los dispositivos MEMS, así como las aplicaciones de los sistemas nanoelectromecánicos (NEMS), se aproximan actualmente a escalas nanométricas, prometiendo así una versatilidad aún mayor, que incluye los dispositivos electrónicos de terahertzios híbridos, la memorias de bajo consumo y sensores con sensibilidades récord. Aunque los dispositivos NEMS tienen un gran potencial, su ingeniería está entrando en un nuevo terreno lleno de sorpresas y paradojas. Entre estas últimas están las fuerzas de van der Waals/Casimir (vdW/C), los efectos cuánticos en la distribución de la carga (entre ellos la capacidad cuántica, el bloqueo de Coulomb y la tunelización de la carga) y la ruptura de la teoría de la elasticidad.

Al mismo tiempo, los modelos clásicos (como la mecánica de estructuras y rayos) continúan funcionando sorprendentemente bien más allá de los límites proyectados a escala atómica, como se ha demostrado para los NEMS de nanotubos. Incluso cuando una distribución 1,2 de carga cuántica influye en el enlace entre el canal de los NEMS y la placa de tierra, se puede introducir una capacidad (cuántica) eficaz, aunque diferente del concepto clásico. De ese modo, los modelos mecánicos y electrostáticos “clásicos” modificados adecuadamente pueden ser suficientes para entender el funcionamiento de los NEMS.

Artículo completo: SPIE

¿Cómo serán las primeras nanofábricas?

¿Qué podemos esperar de las primeras nanofábricas?

J. Storrs Hall, Presidente del Instituto Foresight, analiza cuál será probablemente la situación de las primeras nanofábricas.

Las primeras nanofábricas serán, probablemente, artilugios de proteína/ADN/ARN que precisarán que científicos especializados den miles de pasos para lograr que construyan un nuevo artilugio (que estará hecho únicamente de proteína/ADN/ARN), o diamantoides de alto vacío que requerirán que científicos especializados den miles de pasos para lograr que construyan un nuevo artilugio (que estará hecho únicamente de diamantoide) o, posiblemente, incluso artilugios de carburo de tungsteno que hacen EDM con nanotubos, y que requerirán que científicos especializados avancen miles de pasos para lograr que construyan un nuevo artilugio (que estará formado únicamente por carburo de tungsteno, siendo los nanotubos proporcionados por una fuente externa). Las primeras nanofábricas serán inestables y experimentales, caras, necesitarán aportes costosos, serán capaces de producir únicamente productos muy limitados y serán afortunadas si consiguen autoreplicarse antes de dejar de funcionar.

Michael Anissimov, de Accelerating Future, cree que podría tener lugar un rápido y repentino surgimiento a partir de esta primera fase.

El 95% de los costes de inversión necesarios para construir una nanofábrica se destinarán a la construcción de máquinas a nanoescala, incluido un ensamblador, hacer que funcionen de forma fiable, incorporarlas a una arquitectura repetitiva y cooperativa que funcione sin dejar entrar la contaminación molecular, permitiendo que ésta escape de sus confines internos, etc. Todos estos son problemas de bajo nivel. Si no se solucionan bien todos ellos, no llegaremos a ninguna parte. El coste necesario para la construcció d ela primera nanofábrica será inmenso, pero si se consigue una arquitectura modular básica a nanoescala que se pueda autoconstruir desde el nivel de los micrómetros al de los centímetros, entonces no importará si estamos construyendo 100 unidades en la escala del centímetro o un millón. Los problemas de escala más destacados se producen a nanoescala y microescala. Para cuando estemos en la macroescala, el sistema tiene que estar completamente automatizado y ser, por tanto, prácticamente económico.

El principal coste en cualquier producto procede del aporte humano, atención y artesanía por unidad; cuanta menos mano de obra necesitemos, más barato será. Será necesario automatizar casi por completo las nanofábricas o ya no llegarán a existir.

Fuente: Next Big Future

Nokia Morph: nanotecnología y teléfonos móviles

Nokia Morph es un concepto de nanotecnología de articulación, desarrollado por el Nokia Research Center (NRC) y la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido. Morph demuestra cómo los futuros dispositivos móviles serán flexibles y se podrán estirar, permitiendo a los usuarios transformar sus móviles y darles formas radicalmente diferentes; también pone de manifiesto la funcionalidad que la nanotecnología será capaz de proporcionar en última instancia: materiales flexibles, dispositivos electrónicos transparentes y superficies que se limpian solas.

¿Qué es su USP?

Este concepto de dispositivo muestra algunos saltos tecnológicos revolucionarios que abrirán todo un nuevo espectro de posibilidades. Creemos que la nanotecnología podría proporcionar una manejabilidad mejorada y permitir la creación de dispositivos mucho más inteligentes. Los consumidores querrán esto porque se adapta al contexto del usuario, es fácil de usar y transformable (como colocarlo alrededor de la muñeca). Nos proporcionará una nueva clase de conectividad con nuestro entorno, permitiéndonos conectarnos de formas ni imaginables con anterioridad a través de nuestros dispositivos móviles e, igualmente, nos proporcionará nuevos tipos de servicios. Otras cosas que serán posibles con la nanotecnología incluyen:

• Diseño y color modificables y flexibles
• Autolimpieza
• Fuentes de energía avanzadas
• Percepción del medioambiente
  

Artículo completo: Livemint

Nanoeliminadores del cáncer

Según investigadores estadounidenses, los nanotubos de carbono pueden facilitar el uso de la espectroscopía de Raman como técnica para la detección, seguimiento en tiempo real e incluso, con la ayuda de un láser, la eliminación de células cancerosas.

El descubrimiento podría abrir un nuevo frente de batalla en la lucha contra el cáncer con la promesa de una nueva generación de agentes terapéuticos más allá de la cirugía, la radiación y los fármacos de quimioterapia convencionales.

Alex Biris, de la Universidad de Arkansas en Little Rock (UALR) es científico jefe en el Centro de Nanotecnología y está trabajando con su colega de ciencias médicas Vladimir Zharov, en el desarrollo de la técnica. Los investigadores han informado de los detalles de su iniciativa en el último número de la revista Journal of Biomedical Optics.

"Hasta ahora, nadie ha sido capaz de entender totalmente y estudiar en vivo y en tiempo real cómo viajan estas nanopartículas a través de un sistema vivo", señaló Biris. "Mediante la espectroscopía de Raman, hemos mostrado que es posible no sólo monitorizar y detectar los nanomateriales que se mueven por la circulación, sino también detectar células cancerosas individuales marcadas con nanotubos de carbono. en este sentido, podemos medir su índice de despeje y cinética de biodistribución a través del sistema sanguíneo y el linfático".

Fuente: Nanotechnology Now

Nanotecnología y el sector automóvil

Mazda introduce una tecnología de un solo nanocatalizador.

Mazda está realizando importantes avances de cara a utilizar nanotecnología en todos sus nuevos Mazda3 y dado un gran paso con la introducción de la primera aplicación comercial en todo el mundo de nanotecnología de un solo catalizador.

Mazda anunció que será la primera en utilizar esta tecnología de un solo catalizador en los conversores catalíticos de los automóviles. Este nuevo catalizador de alta duración reduce considerablemente la cantidad de metales preciosos utilizada y purifica eficazmente los gases del tubo de escape del vehículo.

La idea es que con la tecnología de un solo nanocatalizador, el conversor catalítico bajo el suelo del Mazda3 requiera solo 0,15g/l de metales preciosos, aproximadamente un 70% menos que los 0,55g/l requeridos por el modelo anterior. Incluso con la importante reducción en el uso de metales preciosos, el Mazda3 2010 cumple las últimas normativas de emisiones.

En los catalizadores convencionales, la exposición a los gases del tubo de escape hace que las partículas de metales preciosos formen aglomerados de mayor tamaño, lo que reduce su área de superficie eficaz y su actividad catalítica. Para contrarrestar esto, re requiere mayor cantidad de metales preciosos para mantener un rendimiento de purificación eficaz.

Mazda utiliza nanopartículas de los metales preciosos en lugar de partículas de mayor tamaño, de modo que hace falta menos metal para producir la misma área de superficie sobre la base cerámica del catalizador.

Fuente: North Bay Nugget

Aerosol con nanopartículas para administrar antibióticos

La nanotecnología podría simplificar el tratamiento con antibióticos. Un estudio que utiliza nanopartículas en spray parece prometedor.

Una nueva investigación sugiere que la nanotecnología podría mejorar la eficacia de los antibióticos al permitir poner la medicina en forma de aerosol.

En pruebas realizadas con ratones infectados con Pseudomona aeroginosa, una bacteria común que causa una enfermedad respiratorio similar a la neumonía en las personas, un spray de antibióticos encapsulados en microscópicos complejos antimicrobianos de plata y carbeno (SCC) demostró ser altamente eficaz con tan solo la mitad de dosis que los antibióticos inhalados convencionalmente.

"Durante un período de 72 horas, todos los ratones de control infectados murieron, mientras que todos los que recibieron tan solo dos dosis de nanopartículas cargadas con SCC22, con un espacio de 24 horas entre ambas, sobrevivieron", señaló la Dra. Carolyn L. Cannon, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington. Esta previsto que la Dra. Cannon presente la investigación de su equipo en la reunión anual de la sociedad que tendrá lugar en San Diego.

Artículo completo: Forbes

Acuerdo entre Sudáfrica y Cuba para investigar en nanotecnología

Sudáfrica y Cuba han llegado a un acuerdo para trabajar conjuntamente en el campo de la tecnología, según señaló recientemente el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Sudáfrica.

El portavoz, Lunga Ngqengelele, añadió que la colaboración se centrará en biotecnología, cambio climático, energías renovables y nanotecnología.

Fuente: Nanotechnology Now

Un electrón capturado en un punto cuántico de nanotubo

Investigadores del Instituto Kavli de Nanociencia (en Delft, los Países Bajos) han capturado un electrón individual en un punto cuántico doble de un nanotubo de carbono altamente ajustable. Los investigadores sugieren que ellos han sido los primeros en lograrlo.

El avance ha sido posible a través de un nuevo enfoque para la producción de puntos cuánticos de nanotubos ultra limpios.

El equipo de investigadores, dirigido por el ganador del premio Spinoza, Leo Kouwenhoven, afirma también haber descubierto un nuevo tipo de efecto túnel, mediante el cual los electrones pueden volar directamente a través de los obstáculos.

Artículo completo: EE Times