martes, 20 de enero de 2015

'Supergrafeno' ultrarresistente

'Supergrafeno' ultrarresistente

GraphExeter, creado en 2012 a partir del célebre material, es capaz de resistir una humedad del 100% y temperaturas de más de 600ºC en el vacío

Paneles solares, dispositivos electrónicos 'wearables' o componentes espaciales figuran entre sus posibles aplicaciones




Se llama GraphExeter y es una versión mejorada del grafeno. Desde que fue sintetizado por primera vez en la Universidad de Manchester en 2004, este material ha fascinado a los científicos por sus fabulosas características: es extremadamente delgado (tiene un grosor de sólo un átomo), transparente, flexible y conduce la electricidad mejor que ningún otro metal conocido. Pero también puede perfeccionarse, como han demostrado desde entonces diversos laboratorios de todo el mundo, que han emprendido una carrera para desarrollar nuevos materiales a partir del grafeno, diseñados con características específicas en función de las necesidades de cada producto.

Así, GraphExeter nació en 2012 en el Centro para la Ciencia del Grafeno gracias al trabajo de dos investigadores de otra universidad británica, la de Exeter. Saverio Russo y Monica Craciun hicieron unsándwich de grafeno colocando, en medio de dos capas de este material, moléculas de cloruro de hierro.

Durante su presentación, ya hablaron de sus potenciales prestaciones y de la posibilidad de que sirviera para reemplazar al óxido de estaño e indio (ITO, por sus siglas en inglés), el ingrediente transparente más usado para conducir la electricidad en dispositivos electrónicos. La fabricación de paneles solares transparentes y flexibles o de wearables (dispositivos y accesorios inteligentes que se llevan puestos, pues se colocan directamente en la piel o van incorporados en prendas de vestir) se perfilaban ya entonces como posibles aplicaciones del GraphExeter.

Ahora, en un artículo publicado esta semana en la revista Scientific Reports, los mismos autores profundizan en las características de este hermano del grafeno y aseguran que es capaz de resistir condiciones ambientales extremas, como temperaturas muy altas (de 150º C y hasta 620º C en el vacío) y una humedad del 100% durante 25 días, con lo que sus usos potenciales podrían ampliarse a más campos.



Ilustración de un dedo tocando el material GraphExeter. 
MONICA CRACIUN/SAVERIO RUSSO

«GraphExeter conduce la electricidad 1.000 veces mejor que el grafeno», asegura a este diario Saverio Russo, que confirma que el material inventado por su equipo ya ha salido del laboratorio y está siendo utilizado en la fabricación de diversos prototipos.

Sin embargo, debido a los contratos de confidencialidad que han firmado, no puede revelar todavía «ni los productos que se están desarrollando ni las compañías» que trabajan con el material que ha inventado. «Dé rienda suelta a su imaginación y lo que se le ocurra, no estará muy lejos de la realidad», propone.

«Los manuales de instrucciones de las televisiones LCD y LED normalmente advierten que la vida útil del producto puede acortarse cuando se utiliza en entornos con humedad o temperaturas muy altas. Una de las razones principales por las que esto ocurre es porque se degradan los materiales transparentes y que conducen la electricidad usados en la actualidad. Simplemente, sustituyendo estos materiales por GraphExeter, estos productos serían más resistentes en entornos con duras condiciones, como humedad del 100% y temperaturas de hasta 600ºC», añade.

Además de alargar la vida de pantallas y productos electrónicosen entornos domésticos, como cocinas, baños o terrazas, y de aumentar la eficiencia de paneles solares y su resistencia a las condiciones climáticas adversas, el investigador subraya que «ambientes extremos como los que es capaz de soportar GraphExeter también se dan en diversas plantas industriales, por ejemplo en las centrales nucleares».

Asimismo, propone, su material podría resultar muy útil en el sector espacial, donde los componentes deben soportar condiciones extremas. «Por ejemplo, ¿no sería fantástico investigar la actividad del Sol cada vez más cerca de él? Harían falta detectores fabricados con materiales que pudieran resistir en ambientes muy duros. GraphExeter, que ya es compatible con el carburo de silicio (SiC), un material semiconductor muy usado en la actualidad para alimentar dispositivos electrónicos, es un candidato excelente para impulsar la exploración espacial», señala.
Los ingredientes de GraphExeter

«Para fabricar GraphExeter necesitamos grafeno y unas moléculas denominadas FeC13», explica Russo. Estas moléculas mejoran la conductividad del grafeno sin alterar su transparencia. Por lo que respecta a los costes de producción, sostiene que «son similares a los del grafeno e inferiores al precio del óxido de estaño e indio, que es el material transparente más utilizado para conducir la electricidad en los dispositivos actuales».

Uno de los principales inconvenientes del óxido de estaño e indio, menos flexible que el GraphExeter, es que sus reservas en la naturaleza son limitadas y, debido a la gran demanda que hay para fabricar dispositivos electrónicos, se calcula que podrían llegar a agotarse a lo largo de esta década.

viernes, 16 de enero de 2015

Cuatro límites clave para la estabilidad de la Tierra se han sobrepasado, según un estudio Emisión de CO2. (GTRES)

Cuatro límites clave para la estabilidad de la Tierra se han sobrepasado, según un estudio Emisión de CO2. (GTRES) 



Según un estudio, la humanidad está en "zona de peligro". A la pérdida de diversidad biológica y alteración de los ciclos biogeoquímicos se ha sumado el cambio en el uso del suelo, resultado de la actividad humana. Se suma la desaparición del ozono por la gran concentración de CO2.

EFE. 15.01.2015 - 20:47h Cuatro de los nueve límites planetarios clave para la estabilidad de la Tierra se han sobrepasado, lo que coloca a la humanidad en "zona de peligro", según un nuevo estudio del Centro de Resiliencia de la Universidad de Estocolmo. Transgredir un límite aumenta el riesgo de tener un sistema terrestre menos hospitalarioAl cambio climático, la pérdida de la diversidad biológica y la alteración de los ciclos biogeoquímicos que ya aparecían en el anterior estudio de hace tres años se suma ahora el cambio en el uso del suelo, todos resultado de la actividad humana, de acuerdo con el trabajo realizado por 18 investigadores. Tanto el clima como la diversidad biológica son considerados "básicos", por lo que llevarían a la Tierra a un "nuevo estadio" si sufren "alteraciones significativas", advierte el estudio. "Transgredir un límite aumenta el riesgo de que la actividad humana conduzca al sistema terrestre a un estado menos hospitalario, dañando los esfuerzos por reducir la pobreza y deteriorando el bienestar humano en muchas partes, incluyendo los países ricos", afirmó en un comunicado Will Steffen, director de la investigación. El concepto de "límites planetarios" fue presentado en 2009 por científicos del Centro de Resiliencia de Estocolmo, bajo la dirección de Johan Rockström, e identifica nueve procesos prioritarios para la estabilidad de la Tierra y vinculados a los cambios en el medio ambiente inducidos por el ser humano. Desaparición del ozono A los cuatro mencionados se añaden la desaparición del ozono, la "acidificación" de los océanos, el uso del agua, la carga de aerosol en la atmósfera y la introducción de nuevos productos químicos. Hay riesgos significativos para todo tipo de sociedades Las nuevas evaluaciones y cuantificaciones realizadas por los investigadores del centro constatan que la concentración actual de CO2 en la atmósfera es de alrededor de 399 partes por millón (ppm) y que la cifra óptima sería de 350 ppm. Ese nivel se correspondería con una subida de la temperatura global del planeta de 1,5 grados respecto a niveles preindustriales, frente al objetivo de 2 grados que se busca consensuar en la próxima cumbre mundial sobre cambio climático en París. "Nuestro análisis sugiere que, aunque tuviese éxito ese objetivo, contiene riesgos significativos para todo tipo de sociedades. Los dos grados deben ser vistos por tanto no sólo como una meta necesaria, sino como un objetivo global mínimo", afirmó Rockström. En el caso de la diversidad biológica, el estudio estima una tasa de extinción anual de entre 100 y 1.000 especies por millón, frente al nivel máximo aceptable de diez. El estudio, que será publicado mañana en la revista Science, será presentado también en varios seminarios durante el Foro Económico Mundial que se celebrará la próxima semana en la localidad suiza de Davos. Sus conclusiones coinciden con las de otro análisis dirigido también por Will Steffen en el mismo centro y que sostiene que el sistema económico mundial es el motor principal del cambio en los componentes clave del sistema terrestre, de acuerdo con 24 indicadores globales.