Científicos del Fraunhofer IFAM, en Dresden, Alemania, han logrado mezclar espuma de poliuterano con una solución de polvo de titanio para conseguir un nuevo material altamente resistente y ligero. Una de sus principales aplicaciones podría ser médica, para regenerar huesos. Esta espuma de titanio tiene propiedades mecánicas similares y, al ser poroso, el hueso puede crecer en su interior, integrando el implante con el hueso de forma natural.

Espuma de titanio

Se llama Upsalita, en honor a los científicos de la Universidad de Uppsala (Suecia) que lo crearon, y es la sustancia más absorbente jamás diseñada. La Upsalita tiene una altísima área de superficie, 800 metros cuadrados por gramo, la mayor conocida. Sus aplicaciones en el futuro podrían ir desde absorber residuos tóxicos en el mar o, en dosis muy pequeñas, preservar seco el interior de los equipos electrónicos para aumentar su duración.

Upsalita super-absorbente

Investigadores de la Universidad de Carolina del Norte han desarrollado una versión más avanzada basada en aluminio. Este nuevo envoltorio es un 30% más ligero que el de plástico y un 50% más resistente. Es fácil de fabricar, no muy caro y pronto se podría utilizar para embalar cualquier tipo de objeto delicado. Con esto lo pedemos decir un adiós al popular plástico de burbujas utilizado para proteger objetos frágiles.

Envoltorio metálico de burbujas

La seda es uno de los materiales más apreciados de la naturaleza, pero es caro y complejo de fabricar en grandes cantidades. Por ese motivo, una start-up japonesa llamada Spiber ha dado con una nueva forma de producirla sintéticamente. La compañía ha logrado descifrar el gen responsable de la producción de la fibroína, una proteína que crean las arañas durante la segregación del hilo. Así ha podido crear seda con las mismas propiedades que la natural. Con un solo gramo de fibroína se pueden producir 8 kilómetros de seda. Spiber espera fabricar 10 toneladas métricas de este material en 2015.

Seda artificial de araña

Imagínate un pegamento que une objetos a nivel molecular. Eso es justo lo que científicos de la Universidad de Oxford han consegido crear: un pegamento molecular obtenido gracias a la bacteria Streptococcus pyogenes, conocida por su capacidad de desintegrar y digerir carne. Los investigadores partieron de una proteína de esta bacteria (la que utiliza para unirse a células humanas). De esta forma lograron desarrollar un pegamento que se une a nivel molecular con sustancias que contienen las proteínas correctas. Los científicos trabajan ahora en crear esas proteínas para desarrollar pegamentos moleculares de forma selectiva.

Pegamento molecular

Se trata de un aerogel creado a base de grafeno y es el nuevo material conocido más ligero del mundo, con una densidad de solo 0,16 miligramos/cm3. Lo han creado científicos de la Universidad de Zhejiang, en China, y el avance se publicó recientemente en un informe en la revista científica Nature. ¿La utilidad? Sus creadores aseguran que podría servir para limpiar vertidos tóxicos en el mar, gracias a la capacidad de este material de absorber hasta 900 veces su propio peso.

Aerografeno

Formado por dos minerales, la columbita y la tantalita, de los que se extraen el tántalo y el niobio, metales necesarios para la fabricación de microprocesadores, baterías de móviles, componentes electrónicos, aleaciones de acero para oleoductos, centrales nucleares, etc. El 80% de las reservas conocidas se encuentra en la República Democrática del Congo. Por ello hay en esta región una amplia zona de conflicto y de guerras por el control de las minas de diamantes, oro, uranio y coltán. un recurso estratégico imprescindible en la fabricación de componentes electrónicos avanzados. Es utilizado en casi la totalidad de dispositivos electrónicos: teléfonos móviles, GPS, satélites artificiales, armas teledirigidas, televisores de plasma, videoconsolas, ordenadores portátiles, PDA, MP3, MP4.

El coltán

Son fibras constituidas por un núcleo central de vidrio muy transparente, dopado con pequeñas cantidades de óxidos de germanio o de fósforo, rodeado por una fina capa de vidrio con propiedades ópticas ligeramente diferentes. Atrapan la luz que entra en ellas y la transmiten casi íntegramente.

La fibra óptica

El grafeno es un nuevo material nanométrico bidimensional, obtenido a partir del grafito en 2004 por los científicos Andre Geim y Konstantin Novoselov,, es una hojuela cuasiplana con pequeñas ondulaciones, dando la apariencia de un panal de abejas, con un grosor de un átomo de carbono (0,1nm). su producción ha estado, hasta hoy, restringida a nivel laboratorio. Posee unas extraordinarias propiedades que exhibe, tales como un efecto hall cuántico anómalo, un comportamiento como semiconductor gap superficial y ausencia de localización electrónica, entre otras, las cuales vislumbran que serán de gran utilidad en computación, electrónica y ecología entre otros muchos.

El grafeno

El grafeno es un material completamente nuevo, no sólo es el material más delgado jamás obtenido sino también el más fuerte. El Grafeno conduce la electricidad tan bien como el cobre y como conductor de calor “supera a todos los materiales conocidos.

Es casi completamente transparente y es tan denso, que ni siquiera el helio, el átomo de gas más pequeño, lo puede atravesar.

Entre las propiedades más destacadas de este material se incluyen:

Alta conductividad térmica y eléctrica.

Semiconductor.

Alta elasticidad y dureza.

Resistencia (el material más resistente del mundo).

El grafeno puede reaccionar químicamente con otras sustancias para formar compuestos con diferentes propiedades, lo que dota a este material de gran potencial de desarrollo.

Soporta la radiación ionizante.

Es muy ligero, como la fibra de carbono, pero más flexible.

Menor efecto Joule, se calienta menos al conducir los electrones.

Consume menos electricidad para una misma tarea que el silicio.

El grafeno fue obtenido de modo experimental y descrito en 2004 por un grupo de rusos y británicos.

La principal aplicación que se le ha dado es construir Microprocesadores con capacidades de 300 GHz que es realmente sorprendente, también las pantallas creadas a partir del Grafeno que son sumamente Asombrosas porque son transparentes y Flexibles.

Electrónica

Konstantín Novosiólov y Andréy Gueim

Ese descubrimiento fue tan importante que incluso ambos investigadores recibieron el Premio Nobel de Física en 2010.

Ligero mas fuerte que el acero y maleable. Los atomos de grafeeno estan dispuestos en patrones regulares hexagonales de una manera similar al grafito

Podrían lograr que los aviones supersónicos vuelen aún más rápido y que sus motores diésel lleguen a contar con mejores condiciones de eficiencia y protección de la sustentabilidad ambiental.

El Pentágono ha asignado tres millones de dólares a la Universidad de Princeton para que desarrolle diminutas hojas de grafeno que, añadidas al combustible empleado en los motores de los aviones supersónicos, consigan una optimización en su funcionamiento y una reducción en el consumo y la contaminación ambiental.

Según los científicos, este desarrollo puede alumbrar el nacimiento de una nueva era en los motores de combustión de las aeronaves.

El grafeno en aviones supersónicos

Otro de los avances en los que podría utilizarse el grafeno es en el desarrollo de implantes artificiales. En particular, la adaptabilidad de este material, unido a su resistencia y estabilidad, permitirían que fuera utilizado en la creación de implantes para tejidos neuronales.

Los resultados de este tipo de trabajo (en particular el equipo de la Universidad Técnica de Múnich realizó pruebas en células ganglionares de la retina) serían una clara muestra de que el grafeno también puede ser usado en medicina con un alto porcentaje de éxito.

Tejidos humanos basados en grafeno

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