domingo, 19 de febrero de 2012

La fórmula 1: Un deporte a la última moda en nuevos materiales. Paula (2)

La mayor parte de la sociedad conoce qué es la fórmula 1 y en qué consiste dicho deporte. Pero el conocimiento de las personas no va más allá de la simple competición que se produce en la fórmula 1 como en todo deporte, o de la posición en dicha competición de nuestro equipo favorito.
Pero en realidad todo deporte hoy en día, y la fórmula 1 en particular también se caracterizan por sus avances en el diseño de los coches, de los cascos, los trajes y un largo etcétera. Y eso es lo que quiero mostrar en esta entrada, la importancia de dichos avances en este deporte.

Uno de los grandes problemas que siempre a caracterizado a este deporte era la contaminación que producían los coches y la forma de poder reducir de alguna manera los gases contaminantes que emiten a la atmósfera. Pero, en los últimos 20 años, estás emisiones solo se han conseguido reducir una décima parte. Desde 2005, los vehículos comercializados para la fórmula 1 tenían que ser un 70% más ecológicos, ya que la mayor parte de la energía utilizada en dichos coches no es utilizada por el motor,sino que se utiliza para mover el coche, caracterizado por su enorme peso y su fabricación con acero y plásticos pesados, que suponen un 25% del peso total. Por eso se ha llevado a la creacion de coches ultraligeros, que se caracterizan por la disminución del peso de los automóviles mediante la sustitución del acero pesado utilizado por materiales compuestos , como compuesto poliméricos o compuestos de aluminio infiltrados de aire, que son materiales mucho más ligeros y se desgastan con menor facilidad que el acero pesado. La dismunición del peso en estos automóviles trae consigo un gran número de ventajas como reducir la potencia requerida para su arrastre o la disminución de la energía usada en la aceleración, lo que supone a la vez no solo una mayor ligereza sino una menor cantidad de energía necesaria para la utilización de estos automóviles en la fórmula 1.

Otro de los elementos de este deporte que también ha evolucionado a lo largo de los años de una manera radical es el casco. Inicialmente, los cascos de los años 80 pesaban unos 2 kilos, y ese peso aumentaba al tomar las curvas o al frenar, lo que podía producir en los pilotos daños en el cuello. Pero los avances en este campo han permitido la reducción del peso del casco a 1,25 kilogramos, proporcionando también una combinación de flexibilidad y fuerza que es fundamental para resistir a fuertes impactos. Esto se ha logrado con la utilizacion de materiales como la fibra de carbono o la mezcla de resina. Los cascos poseen además  una capa con una gran resistencia de poliestireno, comparable a la de los chalecos antibalas. Una de las últimas novedades en la seguridad que proporcionan los cascos es la instalación del HANS (Head And Neck Support) como medida obligatoria, que es un utensilio que se acopla en el cuello de los pilotos y en el monoplaza para facilitar la sujeción de la cabeza del piloto y proporcionarle así una mayor seguridad. El HANS es simplemente un collar creado con fibra de Carbono que el piloto se coloca alrededor del cuello y a su vez enganchado a cinturones de seguridad, que asegurarían la sujección de la cabeza del piloto en caso de colisión.

La siguiente imagen nos muestra un boceto del HANS y sus partes anteriormente explicadas y a un piloto con el HANS.

De lo último que voy a hablar es de los avances en la indumentaria de los pilotos. El objetivo principal de los trajes de los pilotos es protegerles sobre todo del fuego, por lo tanto tienen que estar creados con materiales resistentes al fuego, como una tela especial plástica denominada "Aramid". Para demostrar su eficacia son probados con una llama blanca de propano. Este tipo de materiales no se conocían en los años 70, por lo que aunque ahora el fuego es algo extraño en una competición de fórmula 1, en aquella época muchos de los pilotos morían porque los trajes no soportaban el fuego. Además de ser resistentes al fuego deben ser también ligeros y cómodos para que el piloto pueda conducir lo más cómodo posible.


Traje ignifugo de Fórmula 1

La siguiente imagen nos muestra uno de estos trajes resistentes al fuego a los que se le denomina "trajes
ignífugos"








El objetivo en todo momento es asegurar de la mayor manera posible la seguridad y comodidad del piloto, protegiéndole en todo momento de cualquier problema tanto en el automóvil, como al sufrir una colisión.


El siguiente vídeo nos muestra la fabricación de los nuevos coches utraligeros.





Bibliografía:




miércoles, 1 de febrero de 2012

La fibra óptica . Cleofé Quintanilla (1)

La fibra óptica es un hilo muy fino de materiales de vidrio y envían o dejan pasar muy bien la luz . 
Una fibra óptica está formada por dos partes principales , la primera de ellas es el núcleo que puede ser de plástico o de cristal y que tiene un alto índice de refracción ( es una medida que determina la reducción de la velocidad de la luz al propagarse por un medio homogéneo ) , la segunda parte es una capa que recubre el núcleo.




                                              En esta imagen podemos observar las partes de la fibra óptica.


Las principales características de las fibras ópticas son :

  • Una cobertura más resistente .
  • Resistencia al agua y por tanto se puede usar tanto en el interior como en el exterior.
Los tipos de fibras ópticas que hay son  :
  1. Fibras multimodo : son aquellas en las que la luz circula por más de un camino.
  2. Fibras monomodo : son aquellas en las que la luz solamente circula por un camino .

                              En esta imagen podemos ver los dos tipos de fibras ópticas que existen y de que están formadas .

Algunas de las ventajas que tiene la fibra óptica son las siguientes :
  • Capacidad de transmisión muy elevada por lo que hay más rendimiento en los sistemas.
  • Tamaño y peso muy bajos o reducidos.
  • Tiene una gran flexibilidad y tiene muchos recursos por lo que es fácil de encontrar .
  • Su coste y su mantenimiento son muy bajos .
  • Tiene una gran resistencia .
Una de sus principales y más importantes desventajas es que la fibra óptica no emite energía .
La fibra óptica en la mayoría de las veces se encuentra formando cables , ya que estos al estra formados por fibras ópticas tienen un menor tamaños y son más fáciles de manejar.



domingo, 29 de enero de 2012

Nanomedicina. Una nueva forma de luchar contra el cáncer y otras enfermedades. Paula (1)

En la actualidad, todo el mundo conoce algo acerca de la nanotecnología y alguna de sus aplicaciones, pero el problema es que estas aplicaciones conocidas por casi todo el mundo se limitan simplemente a la tecnología, a la informática y a los nuevos aparatos electrónicos sin pensar que esta nueva e innovadora ciencia pueda aplicarse en muchos campos y aspectos de nuestras vidas, diferentes a lo mereamente informático.

Este es el caso de lo que hoy se conoce como nanomedicina

La nanomedicina es la rama de la medicina que aplica los conocimientos de la nanotecnología en las ciencias y procedimientos médicos. La nanotecnología ayudaría a la medicina a crear nanorobots que puedan ser introducidos en nuestro organismo y poder llegar con ellos a cualquier parte del cuerpo que estuviera dañada, infectada etc.
Una de las aplicaciones que se está investigando actualmente es la progamación de estos nano-robots para que al introducirlos en nuestro organismo busquen, localicen y destruyan las células cancerígenas, siempre y cuando se tenga alguna certeza de la localización de dichas células. Se han realizado estudios en países como EEUU, en el que se ha descubierto y se han desarrollado nanoaparatos que han sido capaces de detectar un cáncer en sus primeras fases, y dicha localización se ha realizado con una gran exactitud. Se ha podido realizar y llevar a cabo también un tratamiento específico hacia las células malignas y lograr la erradicación de dichas células.
Gracias al conocido proyecto del "Genoma Humano" cada vez se conoce más y más sobre el desarrollo del cáncer y las causas que lo producen, lo que proporciona a los científicos nuevas posibilidades, materiales e instrumentos para combatir y luchar contra la base molecular de esta enfermedad. Lo que está claro, es que hace unos años nadie se imaginaba que gracias a los avances de la tecnología, el descubrimiento de nuevos materiales tecnológicos y el desarrollo de este tipo de instrumentos se iban a desarrollar importantes investigaciones y hallazgos moleculares para beneficiar al cien por cien al enfermo que padece este tipo de enfermedad.

El siguiente vídeo nos muestra cómo serían estos nanorobots, cómo se introducirían en nuestro organismo y cómo se conseguiría erradicar las células cancerígenas de un  posible tumor cerebral.


Pero la importancia de la nanomedicina no solo se limita a la curación del cáncer. Los nanorobots de los que he hablado anteriormente también pueden servir para resstructurar o reparar tejidos óseos o tejidos musculares. 
Los nanorobots ayudarían a la aceleración de curación de por ejemplo, un hueso roto, o de una fibra muscular o incluso podrían ayudar a identificar el punto exacto donde se ha producido una fractura, haciéndolo a escala nanométrica y con una precisión exacta.

 

Esta imagen nos muestra como actuaría un nanorobot con células sanguíneas. 



En definitiva, podemos afirmar que la nanotecnología, la medicina y la ciencia en general se encuentran actualmente totalmente unidas y se debe fomentar cada vez más el desarrollo de este tipo de instrumentos para el diagnóstico y curación de cada vez más enfermedades, desde un esguince de tobillo a una complicada enfermedad infecciosa. 

Bibliografía:




sábado, 21 de enero de 2012

NUEVOS USOS DE LAS TELAS DE ARAÑA (Elena López,1,2ªev)

NUEVOS USOS DE LAS TELAS DE ARAÑA





Un grupo de investigadores de las universidades complutense de Madrid (UCM), de Oslo (Noruega), y de Uppsala (Suecia) han expuesto esta semana en una revista denominada “ Nature” la estructura de una de las regiones de las proteínas que forman la seda, llamada “dominio-n-terminal” . Estas fibras de seda son segregadas por la glándula ampulácea de la araña, que se encuentra al final del abdomen de esta. Se origina una especie de cristal líquido que se transforma bruscamente en un compuesto sólido e insoluble.

Para realizar esta investigación, los científicos han trabajado previamente con la tela de diversas arañas, la araña africana “euprosthenops australis” propia de Europa” y  la araña de jardín “araneus diadematus”.

Los científico empezaron a investigar el porqué esa especie de cristal liquido se convertía tan bruscamente en un compuesto sólido  y descubrieron, de casualidad, una serie de cualidades con funciones muy prácticas que poseen estas fibras de seda.





Cualidades



Se ha descubierto que estas fibras de seda son mucho más resistentes que un hilo de acero del mismo grosor. También son más resistentes que las fibras sintéticas mas avanzadas que hoy se conocen.  Pero esto no es todo, aparte, son muchísimo mas elásticas que el nylon, han comprobado que pueden estirarse “hasta un 135% de su longitud sin romperse”. Hasta ahora no se ha logrado conseguir ningún material con las mismas propiedades.

“la elevada elasticidad y la altísima resistencia a la tracción de la seda de araña natural no tienen parangón, ni siquiera con las fibras producidas a partir de proteínas de seda de araña pura”, expone el profesor Horst Kessler, de la universidad técnica de Múnich.

  “las increíbles propiedades elásticas de la seda de araña. La figura de la izquierda es un hilo de seda microscópico, en el centro está estirado 5 veces y a la derecha 20 veces su longitud.”





Aplicaciones en la industria y en la medicina



Desde la antigüedad el ser humano ha utilizado las telas de araña, sobre todo en Latinoamérica y en Asia como método de protección de heridas, haciendo una bola con las telas de araña y aplicándola en la herida para evitar su infección.

En la actualidad al a verse descubierto estas nuevas cualidades se ha potenciado su uso en diversas áreas. De momento se prevé usar en la medicina como método quirúrgico, especialmente en la cirugía maxilofacial y en la cirugía de tejidos debido a su elasticidad, maleabilidad y resistencia. En este caso médico se ha estado probando con la regeneración de tendones. También se pretende utilizar como fibras técnicas en la industria, especializándose en   la automoción.

La producción  de las fibras, que son más fuertes que el acero y más elásticas que el nylon, esta llevando a un gran problema, puesto que todavía no se ha conseguido inventar nada parecido y en caso de que se usase las telas de araña tal cual se necesitarían grandes cantidades que no poseemos.

En Alemania se está tratando de inventar unas hileras artificiales para conseguir paliar este problema. Corresponde a un proyecto conjunto desarrollado por socios técnicos e industriales y patrocinado por el gobierno federal de Alemania.

Para lograr sus propósitos, los científicos están investigando con la seda de el gusano de seda ya que posee propiedades similares a las de la seda de la araña.





Ahora que se conoce esta noticia, la pregunta es :¿ Que posee para ser tan elástico y tan resistente?

Esta nueva información sobre este tema ha hecho que  científicos del mundo entero, se hayan lanzado a estudiar, por qué este material es tan resistente y tan elástico. Los científicos buscan desvelar estos secretos para crear fibras artificiales y así poder aplicarlos a distintas áreas de conocimiento, como puede ser la biomedicina.






Hilo de seda sin estar estirado .                      



 Una sola araña es capaz de fabricar hasta 20m de tela de araña en un minuto.                                                                                                                .                                                                       



martes, 10 de enero de 2012

Acetato de gadolineo tetrahidrato. Mónica(1,2ºev)

Los 2 creadores en su laboratorio
Un grupo de científicos del CSIC ha conseguido identificar nuevo material magnético de base molecular, se trata del acetato de gadolinio tetrahodrato,con este nuevo material se podrá refrigerar a temperaturas cercanas al cero absoluto (-273,15° C) a un coste inferior a lo que supone alcanzarlo con los materiales y técnicas que se están empleando en estos momentos. En un artículo publicado en la revista Angewander, avanzan que ofrecerá nuevas posibilidades en la criogenia.


Según el investigador principal Marco Evangelisti, poder realizar experimentos con temperaturas cercanas al cero absoluto es muy importante porque permite estudiar las propiedades magnéticas, eléctricas y térmicas de los materiales en su estado fundamental, dando así lugar al desarrollo de nuevos materiales y nuevas aplicaciones. Para este tipo de experimentos, en la actualidad se emplea Helio-3, pero desde hace unos años, el uso de este gas conlleva unos costes altísimos, debido a que se está utilizando constantemente en el ámbito de la seguridad con la finalidad de detectar armas químicas. Por lógica de mercado, al aumentar la demanda, ha aumentado su precio.

 Científica probando la temperatura 
El  acetato de gadolinio tetrahidrato se convierte de esta manera en una nueva opción barata al Helio-3 para aquellos trabajos en los que hace falta acercarse al cero absoluto, justo ese punto en el que los materiales dejan de vibrar. La base del funcionamiento del acetato de gadolinio tetrahidrato se encuentra en el denominado efecto metacalórico o relacionado con la propiedad que tienen algunos materiales de enfriarse o calentarse cuando se les aplica una variación de campo magnético.


La ventaja de estos materiales de base molecular respecto a otros está en su gran versatilidad química que permite “diseñar” y predecir sus propiedades a la carta. En las moléculas, los átomos magnéticos responsables del efecto magnetocalórico interactúan entre sí mediante ligandos químicos, formados por iones no magnéticos, que a su vez participan de forma pasiva en el fenómeno físico


Una aleación de gadolinio se calienta en el interior de los campos magnéticos y pierde energía térmica en el ambiente, por lo que sale más fría que cuando entró.



Aplicaciones en sensores de radiación electromagnética


Moléculas de acetato gadolineo
Entre las aplicaciones prácticas del acetato de gadolinio tetrahidrato se encuentra la ciencia del espacio. “Diversas agencias espaciales están desarrollando sensores de radiación electromagnética, que deben funcionar en el espacio a temperaturas extremadamente bajas. Las tecnologías criogénicas actuales utilizan materiales magnéticos para la refrigeración de los sensores. El acetato de gadolinio tetrahidrato simplificaría tremendamente el sistema de refrigeración y permitiría su uso de forma eficaz en el espacio”, afirma Marco Evangelisti.







-Bibliografía : El mundo.com
                         20 minutos.es
                         Esto es ciencia.com
                         Materiales de la ciencia






NUEVO MATERIAL QUE NO SE PUEDE MOJAR. Mónica (2,2ºev.)

Nos encontramos ante un novedoso material que es impermeable a cualquier tipo de líquido incluyendo la sangre y el aceite. Este nuevo material ha sido creado por los científicos de la universidad de Harvard ( Estados Unidos ) tras una larga y dura investigación ya que se convierte en una gran revolución dentro de los nuevos materiales,que tras varias investigaciones durante muchos años nunca se había logrado conseguir un material con estas cualidades de impermeabilidad.Tal es su novedad que todavía no se ha puesto nombre a dicho material.

Al iniciar este proyecto, dichos científicos se basaron en la observación de una planta carnívora denominada Neplenthes, esta planta situada en la zona de la selva Amazónica, después de la lluvia atrae con su dulce olor a pequeños insectos como hormigas, arañas o mosquitos que no cuentan con que sus hojas son tan resbaladizas hasta que se deslizan inevitablemente hacia sus adentros.Este efecto , el cual era el motivo de su investigación,es exactamente el mismo que el que han llegado a conseguir los científicos para crear este material.
Es muy importante la observación de la naturaleza, como ya hizo Einstein y Da Vinci, que sin la observación y estudio de la misma nunca hubieran realizado todos los inventos y descubrimientos. La naturaleza siempre nos da todas las respuestas, simplemente hay que saber entenderla y modificarla de manera respetable y ecológica.
Planta carnívora Neplenthes

Os preguntareis como se ha podido llegar a repeler cualquier líquido, pues bien, se ha utilizado una fina capa de agua en la superficie "sujeta" de nano estructuras en su interior, esto hace que el propio agua repela a este.
Al usar una superficie repelente fluida, esta es totalmente lisa, se repara sola y soporta el frío,la humedad, las presiones altas,tormentas,altas presiones del agua, en definitiva es capaz de soportar cualquier elemento atmosférico que ocurra en la naturaleza, como han comprobado los científicos tras muchas experimentaciones.Este material es capaz de superar con creces otros elementos impermeables cuyo uso queda mermado una vez usado, o queda expuesto a una difícil reparación.
Estructura interna y externa del nuevo material

Dicho material tiene múltiples aplicaciones que mejoraran y beneficiaran gran cantidad de actividades tanto científicas como cotidianas, se mejorará el transporte de fluidos biomédicos, es decir al donar sangre se podrá transportar de tal manera que no modifique su estructura y llegue en el mejor estado al paciente, el manejo de combustibles sera mucho mas seguro ya que a la hora de transportar gasoil este se llevará de manera mucho mas seguro pudiendo evitar cualquier tipo de contaminación en dicho combustible o la fabricación de anticongelantes. También permitirá crear ventanas que se limpian solas por lo que supondrá una revolución en el ámbito doméstico, paredes resistentes a los graffitis por lo que mejorará el estado de muchas estructuras en las ciudades, reduciendo costes para la limpieza de estos y mejores dispositivos ópticos que también sera de gran ayuda para otras investigaciones científicas.


Este nuevo material además tiene el beneficio de que es fácil de trabajar ya que no requiere grandes cantidades de diferentes materiales con los que trabajar, además no son necesarias altas tecnologías ya que se ha descubierto como llegar a fabricarlo por lo que tiene un bajo nivel económico lo que trae como consecuencia que se podrá invertir en nuevas aplicaciones posibles para este novedoso y revolucionario material.


-Bibliografía :http://www.muyinteresante.es/un-nuevo-material-que-no-se-puede-mojar
http://en.wikipedia.org/wiki/Nepenthes
http://www.blogcurioso.com/nuevos-materiales/