quimica-ingenieriaenergia - nanotecnología en la producción de energía

7/25/2019 Quimica-Ingenieriaenergia - Nanotecnologa en La Produccin de Energa

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28.3.2016 QUIMICA-INGENIERIAENERGIA - NANOTECNOLOGA EN LA PRODUCCIN DE ENERGA

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NANOTECNOLOGA EN LA PRODUCCIN DE ENERGA

Contenidos:

1.Introduccin .

1.1 Definicin

1.2 Aplicaciones

1.3 Inversin

1.4 Estado actual

1.5 Pros y contras.

2.Historia.

3.Nanotecnologa y energa.

3.1 Conversin

3.2 Almacenamiento

3.3 Ahorro y transporte

4.Bibliografa.

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heterouniones

INTRODUCCIN:

1. Definicin: La nanotecnologa es el estudio, diseo, creacin, sntesis, manipulacin, y aplicacin de materiales, aparatos y sistemas funcionales a travs del control de la

materia a nano escala, y la explotacin de fenmenos y propiedades de la materia a nano escala. Para hacernos a la idea, un nano es igual a una millonsima parte del

milmetro. Cuando se manipula la materia a escala tan minscula como la de los tomos y molculas, demuestra fenmenos y propiedades nunca antes vistas. Por eso lo

utilizan los cientficos para crear aparatos, sistemas y materiales de bajo coste y con propiedades nicas. La nanotecnologa promete soluciones ms eficientes para los
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problemas ambi entales, as como par a la pr oduccin de energ a.

2. Aplicaciones: Actualmente se estn utilizando las nanopartculas en un buen nmero de industrias: para usos electrnicos, magnticos y optoelectrnicos,

biomdicos, farmacuticos, cosmticos, energticos, catalticos, textil y en la ciencia de los materiales. Los productos que actualmente se encuentran

disponibles son: nuevos sensores para aplicaciones en la medicina, en el control medioambiental y en la fabricacin de productos qumicos y farmacuticos,

mejores tcnicas fotovoltaicas para fuentes de energa renovable, materiales ms ligeros y ms fuertes para la defensa, las industrias aeronutica y

automvil y aplicaciones mdicas, envolturas inteligentes para el mercado de alimentos, que dan a los productos una apariencia de alimento fresco y de

calidad, tecnologas visuales que permiten pantallas mejores, las llamadas tcnicas de diagnstica Lab-on-a-chip, cremas de proteccin solar con

nanopartculas que absorben los rayos UV, gafas y lentes con capas resistentes e imposibles de rayar, y aparatos tan diversos y comunes como impresoras,

airbags, etc., cuyas versiones ms modernas contienen componentes logrados a travs de la nanotecnologa. Las futuras aplicaciones en que se estnexperimentando continuos avances son: energas alternativas, energa del hidrgeno, pilas (clulas) de combustible, dispositivos de ahorro energtico,

diagnstico de enfermedades, y administracin de medicamentos, especialmente para combatir el cncer, computacin cuntica, semiconductores, nuevos

chips, seguridad, microsensores de altas prestaciones, industria militar, aplicaciones industriales muy diversas (tejidos, deportes, materiales, automviles,

cosmticos, pinturas, construccin, envasados alimentos, pantallas planas...), contaminacin medioambiental, tratamiento de aguas, prestaciones

aeroespaciales, fabricacin molecular, mejoras en la productividad agrcola, monitorizacin y control de plagas.

3. Inversin:La Nanotecnologa en los ltimos aos se ha convertido en un sector estratgico con una espectacular fuente de riqueza, trabajo y calidad de vida.

Los expertos calculan que la nanotecnologa generar un negocio de entre 1 y 3 billones de dlares en diez aos. Aunque estamos en los inicios de este

desarrollo, en la actualidad se calcula que los productos nanotecnolgicos mueven un mercado de unos 200.000 millones de dlares en todo el mundo. Los

expertos estn totalmente convencidos en invertir en infraestructuras millonarias, como el Sincrotn Alba, ya que necesitan de esto para el progreso en el

sec tor. A nivel internac ional, ha habido un rpido incremento de inters en la inversin privada y pblica, principalmente en pase s como EEUU, Japn,

China y Rusia, entre otros. En la Unin Europea, las inversiones en los programas nacionales de los Estados miembros estn creciendo de forma rpida, este

crecimiento se ha hecho hasta ahora por separado, siendo necesaria una poltica comn. Espaa, respecto a Europa, est mostrando un afn y un inters en la

nanociencia y nanotecnologa. De hecho, este campo constituye una lnea estratgica del Plan Nacional de Investigacin, que lleva ya dos aos funcionando

en nuestro pas.

4. Estado actual: Las expectativas creadas sobre la nanotecnologa son enormes, pudiendo ser fundamental en un futuro no muy lejano, es ms, algunos

cientficos ya la definen como ''La tercera revolucin industrial''. La realidad es que actualmente se encuentra en una fase de investigacin en donde los

avances cientficos se empiezan a plasmar en pequeas aplicaciones, pero que no tienen nada que ver con las infinitas aplicaciones que se esperan de esta

novedosa tcnica. Adems todo esto en un muy corto periodo de tiempo y es que se espera que en 10 aos ya se haya consolidado la industria de la

nanotecnologa con multitud de productos en el mercado.

5. Pros y contras: La ventaja de utilizar la nanotecnologa es que su tcnica puede ponerse al servicio prcticamente de casi cualquier ciencia o industria ,

aparte de que promete ofrecer resultados prcticos para cualquier producto de utilizacin masiva. Adems el uso de la nanotecnologa molecular en los

proceso de produccin y fabricac in podra resolver muchos de los problemas existentes en la sociedad ac tualmente. Pero no todo son ventajas, el desarrollo

de la nanotecnologa podra ser causa de nuevos armamentos de mayor potencial mortal que los actuales, siendo a su vez tambin menos costosos, por lo que

podra causar una demanda para un mercado negro de artefactos pequeos muy peligrosos.

HISTORIA:

Ya en los aos 40,Von Neumann estudia la posibilidad de crear sistemas que se auto-reproducen como una forma de reducir costes. Sin embargo quien de

verdad abri las puertas del futuro a la nanotecnologa fue el ganador del premio Nobel de Fsica (1965), Richard Feynman siendo el primero en hacer

referencia a las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnologa en el discurso que dio en el Instituto Tecnolgico de California el 29 de diciembre de 1959

titulado En el fondo hay espacio de sobra.

En 1885 se descubrieron los buckminsterfullerenes y ms tarde en 1996 Harry Kroto gana el Premio Nobel por haber descubierto los fullerenes . Los

buckminsterfullerenes y los fullerenes son partculas muy pequeas de 100 nanmetros,mejor conocidas como nanopartculas, que pueden ser utilizadas para

realizar casi cualquier cosa a escala microscpica.

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=NANOTECNOLOGA Y ENERGA

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http://fisica.usac.edu.gt/public/tesis_lic/waleska_a/node33.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Richard_Feynmanhttp://es.wikipedia.org/wiki/John_von_Neumann


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La energa solar podra suponer una factible alternativa de energa si es que se consigue compensar econmicamente la relacin entre el coste de

produccin, los terrenos necesarios, y adems de los sistemas de almacenamiento. Ante esto, los investigadores sealan la nanotecnologa como la mejor

de las soluciones posibles. Esta solucin se dara siempre que la nanotecnologa sea capaz de conseguir crear nanomateriales capaces de transportar,

capturar y almacenar electrones libres.


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Hay que comenzar explicando qu es una clula fotovoltaica. La podramos definir como un sistema semiconductor que absorbe la luz solar convirtindola

en energa elctrica en sistemas fotovoltaicos, es decir, la clula solar convierte los fotones del Sol en una corriente elctrica ( efecto fotoelctrico ). As,

en este sistema semiconductor en el que incide la luz se produce una diferencia de potencial entre las capas del mismo capaz de producir una corriente. El

material ms utilizado era el silicio, ptimo pero a la vez costoso, as, con la idea de intentar mejorar la eficiencia de las clulas, surgieron las clulas

solares de diversos materiales, que se colocan superpuestos unos encima de otros, consiguiendo as que el porcentaje de energa solar transformada en

elctrica aumentase considerablemente, llamndose a esto heterouniones .

Pero la verdadera revolucin llega con la aplicacin de la nanotecnologa a estos dispositivos mediante el uso de otros nanomateriales que impliquen

reducir los costos de produccin y aumentar la eficiencia de las clulas. Estos dispositivos presentan frente a las clulas de silicio convencionales, notablesventajas:

1.- La reduccin total del coste de produccin por debajo de la mitad, adems de la facilidad del proceso de fabricacin.

2.- Cada clula solar nanoestructurada es impresa en un plstico base de forma que se crean rollos de plstico con una alta eficiencia en la recoleccin de

luz, ya que cada clula acta como un colector solar autnomo. As se podra pasar del 15% de las clulas de silicio al 25% que se prev llegar con estas

nanoestructuras.

3.- Estas nuevas clulas pesan y son ms flexibles, lo que permitira su utilizacin en diversos campos, como la telefona mvil y los porttiles. Adems de

una mayor facilidad de adaptacin en las diferentes estructuras arquitectnicas.

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Nanotecnologa puede crear una red de Internet basada en energa solar:

Unos investigadores de Canad han demostrado que se puede utilizar la nanotecnologa para conseguir un Internet de mxima potencia basado en lapotencia de la luz. Este descubrimiento podra llevar a una red 100 veces mas rpida que la actual.

En un estudio publicado este mes en Nano Letter , el profesor Ted Sargent y sus compaeros explican el uso de un rayo lser capaz de controlar y

dirigir a un segundo rayo lser con una exactitud sin precedentes, condicin necesaria dentro de redes futursticas de la fibra ptica." Este

descubrimiento ensea como la nanotecnologa es capaz de disear y crear materiales hechos a medida a partir de una molcula" segn el Profesor

Sargent.

Hasta ahora, aunque la teora permita controlar una fuente de luz a travs de una segunda fuente luminosa, era imposible conseguirlo a falta de los

materiales adecuados. Solo la nanotecnologa ha permitido verificar esta hiptesis cientfica y ha convertido en posible la realizacin prctica y la

aplicacin directa de los clculos de la fsica fundamental al respecto.
http://pubs.acs.org/journal/nalefdhttp://es.wikipedia.org/wiki/Heterouni%C3%B3nhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/fotoelectrico/fotoelectrico.htm


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Las investigaciones que han conducido a este hallazgo comenzaron con el estudio de las caractersticas pticas de un material hbrido que haba sido

obtenido por investigadores de la Universidad de Carleton . El nuevo material est formado por una combinacin de molculas de tomos de

carbono, de un nanmetro de dimetro, conocidas como buckyballs, y de un polmero .

Luego Sargent y su compaero de la Universidad de Toronto, Qying Chen, estudiaron las propiedades pticas de esta nueva sustancia hbrida.

Descubrieron que la sustancia era capaz de procesar datos transportados en ondas de telecomunicaciones - los colores infrarrojos de luz utilizados en

cables de fibra ptica. En este sentido, se acercaron ms que nunca a lo que segn la fsica mecnica cuntica es posible. Segn Sargent, un sistema

futuro basado en la comunicacion va ptica podra enviar seales por la red global en un picosegundo, y como habamos expuesto antes esto hara

que Internet fuese 100 veces ms rpido que el actual.

NANOTECNOLOGA APLICADA AL AGUA Y A LA AGRICULTURA:

Las Naciones Unidas tienen como una de sus principales preocupaciones el tema del agua, debido a unos datos muy significativos ya que casi la mitad de

la poblacin mundial no dispone de un sistema bsico de sanidad y alrededor de 1.5 billones de personas en todo el mundo no disponen de agua potable

o limpia.

Cada da mueren en todo el mundo miles de nios por enfermedades relacionadas con el agua. Todo esto podra ser evitado con un tipo de tecnologa

muy econmica y muy bsica.
http://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Universidad_de_Carleton


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Ante este evidente problem a var ias emp resas han fin anciado la constr uccin d e cier tos ap aratos que s on ca paces de d etectar cuando el agu a esta

contaminada y tambin ayudan a abastecer a las zonas mas afectadas por la falta de agua potable. Un ejemplo de estas empresas es Nanotechnology

Victoria que destin el pasado ao 245.000 dlares para este fin.

Solo el 9% de toda el agua consumida en el mundo se emplea en uso domstico, frente al 19% que se utiliza en la industria y el 67% destinado a la

agricultura.

Pero pese a estos datos podramos reducir el consumo de agua entre un 50 y un 90% con el simple hecho de tratar y reciclar el agua de uso domstico, o

si trasladsemos gran parte de la agricultura a invernaderos (ya que la fabricacin molecular

reemplazara a gran parte de la produccin industrial). Y si consiguisemos trasladar gran parte de la actividad agrcola a invernaderos,podramos recuperar mucho del agua utilizada a travs del tratamiento y reciclaje de runoffy la deshumificacin del aire residuo.

Otra ventaja de la agricultura en invernaderos es que se requiere menos mano de obra y menos terreno que en la agricultura tradicionalya que esta ultima se realiza en terrenos al aire libre y est, en cierta medida, influenciada por las condiciones meteorolgicas como porejemplo las sequas o cambios estacionales (cosa que no influye en la agricultura en invernaderos).

Hablamos de nanotecnologa en la agricultura ya que gracias a esta ltima podramos construir invernaderos a un coste muy bajo (con osin aislamiento termal).

Si cumplisemos este objetivo (trasladar a gran parte del sector de la agricultura a los invernaderos) conseguiramos un gran descenso enel consumo de agua, en la escasez de alimentos causada por cambios estacionales y tambin reduciramos el uso de terrenos.

La nanotecnologa molecular puede ofrecer similares oportunidades en muchos otros mbitos.

Hoy por hoy se desperdicia mucha agua por no ser 100% pura. Algunas nanotecnologas ya desarrolladlas pueden potabilizar aguacontaminada para uso del sector agrcola incluso para uso del sector domstico. Estas nanotecnologas solo requieren dos cosas: unafuente modesta de energa y una fabricacin inicial.

Por ejemplo, podemos eliminar el 100% de bacterias, virus y hasta prionsmediante unos filtros fsicos con poros de una escalananomtrica. Tambin podemos eliminar sales y metales pesados mediante una nanotecnologa de separacin elctrica que atrae a losiones a lminas supercapacitor.

prions lminas supercapacitor

PRIONS-600.jpg

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Por otro lado, la nanotecnologa puede convertir agua salada en agua potable. Ya que el instituto tecnolgico de Nueva Jersey estperfeccionando una tcnica de desalinizacin llamada separacin por membrana, la cual se lleva utilizando durante 20 aos. Esta tcnicade desalinizacin funciona de la siguiente manera: Primero se hace pasar agua salada caliente a travs de una delgada lmina dematerial, esta delgada lmina de material recibe el nombre de membrana.

En esta membrana hay agujeros muy pequeos que reciben el nombre de nanoporos. Estos nanoporos son tan diminutos que solopermiten el paso del vapor de agua a travs de ellos, quedando atrs el agua lquida, las sales y los minerales. En el otor lado hay undeposito de agua fra, permitiendo as que cuando el vapor de agua atraviesa la membrana, este vapor se condensa (volvindose a

convertir en liquido), por lo que el producto final obtenido es agua depurada y potable.

nanoporos

nanobots.jpg

VIDEOS

DEMO NANOTECNOLOGIA ANTIGRAFITTI
https://www.youtube.com/watch?v=1oZ36Nh-ToUhttps://www.youtube.com/watch?v=A7IhWVZWSNs


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ALMACENAMIENTO:

-BATERAS RECARGABLES

Dentro de las bateras se han producido grandes avances en la actualidad. Las bateras de ion-litio con nodo nanoestructurado y basado en

nanopartculas de titanato de litio (Li4Ti5O12) presentan mejores prestaciones y caracteristicas en su funcionamiento que las bateras de ion-litio con

nodo de grafito que comenzaron a distribuirse comercialmente hace una dcada. Las primeras, permiten trabajar en condiciones de alta potencia, sularga duracin es mucho mayor, los tiempos de recarga son notablemente mas cortos y al contar con una gran estabilidad trmica, son mas seguras.

En cuanto a las bateras recargables de ion-litio con nodo de grafito cabe destacar que fueron un importante avance respecto a las de nquel-cadmio que

se usaban anteriormente por ser ms ligeras, menos contaminantes, tener una mayor densidad de energa y no presentar efectos de memoria en los

procesos de carga-descarga estos factores hicieron que fuese una importante mejora de prestaciones de cara a su aplicacin en telfonos mviles y

ordenadores porttiles, sin embargo a la hora de su uso en otros sectoreso la mejora en los que ya se venan aplicando, an siguen presentando algunos

inconvenientes como son problemas de seguridad cuando la temperatura alcanza mas de 100C, la limitacin en la vida de la batera, el bajo ritmo de la

carga y la limitacin en la potencia.

Las bateras de ion-litio con nodo nanoestructurado basado en nanopartculas de titanato de litio presentan ventajas muy importantes pues algunas de

sus caractersticas son:

-El tamao de estas nanopartculas es del orden de 100 veces menor que las de grafito, por lo que la distancia que los iones de litio tienen que recorrer

para ser extradas en el proceso de descarga son mucho menores y, por tanto, proporcionan una mayor`potencia.

-Las propiedades electroqumicas de las nanopartculas de titanato de litio permiten la introduccin a altos ritmos de iones litio en su interior, haciendo que

disminuya considerablemente el tiempo de recarga de la batera.

-Los nodos basados en estas nanopartculas no presentan efectos de tensiones ante la extraccin-induccin de los iones litio en ellas, pues los iones

tienen el mismo tamao que los huecos que ocupan en las nanopartculas, por los que los efectos de fatiga del material se reducen drsticamente

alargando la vida de la batera.

-El titanato de litio no reacciona quimicamente con el electrolito de la batera cuando la temperatura se eleva, por lo que a la hora de ser aplicadas la

seguridad es mejorada.

Este tipo de batera aparte de su aplicacin actual en los sectores de la telefona mvil y los ordenadores porttiles, tambin es importante en la utilizacin

de la industria del automvil (como la posibilidad de su uso en vehculos elctricos) o el mercado de la industria de la alimentacin ininterrumpida (SAI).

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Batera de litio

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Esquema de funcionamiento de la pila de litio

Dentro de la industria, un ejemplo es el de la empresa Altair Nanotechnologies que ha anunciado que sus equipos de cientficos han logrado un avance

importante en la fabricacin de materiales para electrodos de bateras litio-ion. Los nuevos materiales permiten la fabricacin de bateras recargables tres

veces ms potentes que las bateras de litio-ion actuales al mismo precio y un tiempo de recarga que se reduce de las horas que tardan las pilastradicionales a tan solo unos minutos, con la ventaja que esto supone.

Segn un artculo de Smalltimes.com, Altair ha firmado contratos con algunos de los fabricantes de pilas mas importantes del mundo, para evaluar y

comercializar los nuevos materiales empleados en los electrodos de bateras. Algunos mercados para bateras realizadas con nanotecnologa incluyen

herramientas para la construccin, aparatos electrnicos, herramientas para la medicina, vehculos hibridos, etc. Para ello Altair ha desarrollado un xido

de litio-titanio a nano escala.

El desarrollo de bateras con nuevas prestaciones se encuentra en fuerte desarrollo. Otro ejemplo es

Cymbet Corporation que ha desarrollado el sistema POWER FAB , que se trata de una batera recargable de ion lio flexible que es

capaz de adoptar casi cualquier forma y adaptarse a cualquier superficie para actuar como fuente de potencia, eliminando la

necesidad de comparmentos para bateras convencionales

POWER FAB

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recargables.jpg

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bat.recargables.jpg

SUPERCAPACITORES

Los supercapacitores o supercondensadores, tambin conocidos como ultracondensadores, son como los capacitores normales pero almacenan hastaunas 10.000 veces ms energa, ocupando el mismo tamao. Algunos pueden llegar hasta 3.000 faradios (los normales suelen almacenar del or den demicrofaradios). Tienen un gran rendimiento (el 98% de la carga se devuelve) almacenan mucha energa en relacin a su peso (4Wh/kg), aunque no tantocomo un batera no presentan efecto memoria y tienen una gran capacidad de carga y descarga rpida (5kW/kg).

Cientficos anuncian revolucin en almacenamiento de energa

Casi todo lo que funciona con bateras los flashes de las cmaras, los telfonos mviles, los coches elctricos, los sistemas de gua de los misiles podran perfeccionarse con un mejor suministro de energa. Pero las bateras tradicionales no han progresado demasiado desde el diseo bsicodesarrollado por Alessandro Volta en el siglo XIX.


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Un trabajo efectuado en el Laboratorio para Sistemas Electromagnticos y Elctricos (LEES) del Instituto Tecnolgico de Massachussets (MIT) prometeconve rtirse en la primera alternativa (econmicamente viable y significativa en lo tecnolgico) a las bateras convencionales.

Joel E. Schindall, profesor de Ingeniera Elctrica e Informtica (I.E.I.) poseedor de la ctedra Bernard Gordon y director asociado en el LEES John G.Kassakian, profesor de I.E.I. y director del LEES y el candidato al doctorado Ricardo Signorelli, han empleado estructuras de nanotubos para potenciar undispositivo de almacenamiento de energa llamado supercapacitor. Los capacitores almacenan energa como campo elctrico, lo cual los hace mseficientes que las bateras estndares, que obtienen su energa a partir de reacciones qumicas. Los supercapacitores son pilas de almacenamientobasadas en capacitores que suministran estallidos rpidos y masivos de energa instantnea. A veces se les emplea en los vehculos activados por pila decombustible para aportar un empuje extra en la aceleracin cuando circulan y cuando suben cuestas. Sin embargo, los supercapacitores necesitan muchoms espacio que las bateras para almacenar la misma carga. El invento del LEES incrementara la capacidad de almacenamiento de los supercapacitoresya existentes en el mercado, almacenando el campo elctrico a nivel atmico. Aunque los supercapacitores llevan en circulacin desde la dcada de 1960,son relativamente caros y solo hace poco que han empezado a ser fabricados en cantidades lo suficientemente apreciables como para que se hagancompetitivos. Hoy en da se pueden encontrar supercapacitores en todo un abanico de dispositivos electrnicos, desde las computadoras hasta loscoches. Sin embargo, a pesar de sus ventajas inherentes una vida media superior a 10 aos, la capacidad de funcionar con indiferencia de los cambiosde temperatura, su alta inmunidad a las sacudidas y a la vibracin y su alta eficiencia en cargas y descargas las restricciones fsicas en las superficies delos electrodos y el problema del espacio han limitado la capacidad de almacenamiento energtico de los supercapacitores hacindola 25 veces menor quela que se obtiene con una pila de iones de litio de un tamao similar. El supercapacitor del LEES posee la capacidad de superar esta limitacin energticagracias al empleo de paredes sencillas de nanotubos de carbono alineadas verticalmente el dimetro de los nanotubos es una treintava de milsimamenor que el de un cabello humano y su longitud es 100 000 veces mayor que su espesor. Cmo funciona? La capacidad de almacenamiento de unsupercapacitor es proporcional al rea de la superficie de los electrodos. Los supercapacitores actuales usan electrodos hechos a base de carbnactivado, que es extremadamente poroso y por ello posee una gran rea de superficie. Sin embargo, los poros en el carbn son irregulares en tamao yforma, lo cual reduce su eficiencia. Los nanotubos alineados verticalmente del supercapacitor del LEES poseen una forma regular y una anchura de solovarios dimetros de tomo. El resultado es un rea de superficie significativamente ms efectiva, lo cual equivale a un incremento en la capacidad dealmacenamiento igualmente significativo. Los nuevos supercapacitores mejorados con nanotubos pueden fabricarse en cualquiera de los tamaosdisponibles hoy en da y se pueden producir empleando tecnologa convencional. Esta configuracin posee el potencial de mantener, e incluso mejorar,las caracteristicas de alta funcionalidad de los supercapacitores mientras que suministra densidades de almacenamiento energtico comparables a las delas bateras, coment Schindall. Los supercapacitores mejorados con nanotubos combinaran la larga durabilidad y las caractersticas de alta potencia delos supercapacitores comerciales, con la ms alta densidad de almacenamiento energtico que normalmente solo se puede conseguir con las baterasqumicas.

Un competidor contra las baterias?

Ser esta la venganza de los capacitores contra las bateras? Estamos rodeados de bateras, o pilas si se prefiere, por todas partes. Pequeas como lentejas

o gigantescas como armarios, cajas pesadas en nuestros automviles o estilizadas lminas en los modernos telfonos. Podra decirse que vivimos en la

edad de oro de las bateras pero algo puede amenazar su reinado? Me atrevera a decir que, a corto y medio plazo no, pero algunas novedosas

propuestas intentan romper el reino de las pilas para dar paso a otra cosa, no s muy bien qu, pero sera algo diferente. Una reciente patente, sobre la que

se est hablando mucho, puede que tenga algo que ver en la guerra por competir contra las bateras. Se trata de una especie de supercapacitor que, a

decir de sus defensores - y con esto siempre hay que tener cuidado - promete tener ventajas muy interesantes sobre las bateras convencionales: Se trata

de un capacitor que utiliza titanato de bario como medio dielctrico. Afirman que su coste es cercano a la mitad del de las bateras de cido por cada

kilovatio/hora y adems mucho ms ligero. Fciles de fabricar, son capaces de cargarse por completo en apenas unos minutos, ofreciendo capacidades

superiores a las bateras convencionales. Pueden cargarse ms de un milln de veces sin apenas degradacin de los materiales, al contrario que una

batera convencional de plomo y cido que no suele llegar en ptimas condiciones al millar de ciclos de recarga. Dados los materiales de los que se

compone, es prcticamente inerte para el medio ambiente, siendo en este campo mucho ms ventajoso que las contaminantes bateras convencionales.

AHORRO Y TRANSPORTE:

-NANOTUBOS DE CARBONO

Aspectos innovadores:

1. Habilidad para trabajar a escala molecular, tomo a tomo. Esto permite crear grandes estructuras con, fundamentalmente, nueva organizacin molecular.

2. Son materiales de base, utilizados para la sntesis de nanoestructuras va autoensamblado.


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3. Propiedades y smetra nicas que determinan sus potenciales aplicaciones en campos que van desde la electrnica, formacin de composites,

almacenamiento de energa, sensores o biomedicina.

Caractersticas: Los nanotubos presentan diferentes estructuras en funcin de la orientacin de los hexgonos del grafeno respecto del eje. Presentan una

hibridacin intermedia entre la sp2 y la sp3. Este tipo de hibridacin hace posible que los tomos de carbono puedan combinarse formando hexgonos y

pntagonos en estructuras tridimensionales pueden considerarse como lminas de grafito enrolladas en forma de tubos. Los nanotubos pueden ser

abiertos o cerrados, en cuyo caso la estructura que cierra el nanotubo es similar a la mitad de un fullereno. Los nanotubos tambin pueden ser de

monocapa (de una sola capa) o multicapa (varias capas concntricas).

Un nanotubo es un fullerreno muy grande en forma lineal. Tambin poseen una composicin qumica y configuracin atmica sencilla, sin embargo, dentro

de los nanomateriales conocidos hasta hoy da stos exhiben, posiblemente, la ms vasta diversidad y riqueza en relacin a sus estructuras y propiedades

intrnsecas. Es decir, existe un gran nmero de posibilidades en los tipos de molculas de nanotubos que pueden ser obtenidos, ya que cada nanotubopuede presentar propiedades fsicas distintas a otros nanotubos preparados en condiciones diferentes. En este sentido, la sntesis controlada de

nanotubos de carbono abre interesntes oportunidades en el campo de la nanotecnologa, dado que es una forma de controlar tambin sus propiedades

elctricas y mcanicas

Propiedades: En general las propiedades de los nanotubos dependen principalmente de los siguientes factores: el nmero de capas concntricas que

posee, la manera en que es enrollado y del dimetro del nanotubo.

Propiedades electrnicas: Transportan bien la corriente elctrica, pueden actuar con caracterstica metlica , semiconductora o tambin superconductora.

Propiedades mecnicas: Uno de los materiales ms duros conocidos (similar a los diamantes), presenta una altsima resistencia mecnica y una altsima

flexibilidad.

Propiedades elsticas: Por su geometra, podra esperarse que los nanotubos sean extremadamente duros en la direccin del eje, pero por el contrario son

flexibles a deformaciones perpendiculares al eje. La curvatura causa un aumento de energa: los nanotubos son menos estables que el grafito, y cuanto

menor es el dimetro menor es la estabilidad. Para grandes deformaciones radiales, los nanotubos pueden ser inestables (colapso), esto ocurre

principalmente para nanotubos de gran dimetro. Las caractersticas mecnicas de los nanotubos son superiores a las fibras de carbono resistencia a

deformaciones parciales, flexibilidad, etc. las cuales las hacen idneas para muchas aplicaciones posibles.

Propiedades trmicas: Presenta altsima conductibilidad trmica en la direccin del eje del nanotubo.

Mtodos de preparacin de nanotubos de carbono: Existen varios mtodos de produccin:arco de descarga elctrica (grafito a 3000 C), ablacin o

erosin laser (1200 C), pirlisis de hidrocarburos (1100 C) y la deposicin qumica en fase vapor (CVD por sus siglas en ingls) (600-800 C) utilizando

metano e H2 como reactivos. Este ltimo tiene la ventaja de que las estructuras de los catalizadores que inician el crecimiento queden ser definidos

litogrficamnete, as los mtodos catalticos parecen ser de los ms pr ometedores para su produccin a gran escala, si bien no existe, hasta el momento,

ningn mtodo que produzca nanotubos de carbono a granel, de nmero de paredes controlado, con dimetros y quiralidad uniforme. Adems, las

propiedades de estos materiales estn fuertemente ligados a su morfologa y estructura, por lo que la sntesis de grandes cantidades de nanotubos y/o

nanofibras de morfologa y estructuras especficas, pueden ser esenciales en vista de sus aplicaciones.

====|| ||LA IDEA

|| ||Sondas qumicas y genticas.

"Hebra deADN "

|| Un microscopio con punta de nanotubo puede localizar una hebra de ADN e identificar los marcadores qumicos que revelan cual de las variables posibles de un gen presentala hebra

|| ||Memoria mecnica

"RAM no voltil"

|| Se ha ensayado una pantalla de nanotubos depositada sobre unos bloques d e soporte como funcin de dispositivo de memoria binaria, con voltajes que fuerzan el contacto

entre tubos (estado "encendido") o su separacin (estado "apagado"). || ||Nanopinzas

|| Dos nanotubos, unidos a los electrodos en una barra de vidrio , se abren y cierran a travs de un cambio de voltaje. Estas pinzas se emplean para a prisionar y mover objetos de

500 nanmetros de tamao. || ||

Sensores supersensibles|| Los nanotubos semiconductores cambian se resistencia de un modo drstico cuando se exponen a lcalis, halgenos y otros gases a temperatura ambiente. Da ah la

esperanza en lograr mejores sensores qumicos. || ||Almacenami ento de hidrgeno y iones

|| Los nanotubos podran almacenar hidrgeno en su interior hueco y liberarlo gradualmente en pilas de combustible baratas y eficientes. Albergan tambin iones de litio, que

podran llevarnos a pilas de mayor duracin || ||Materiales de mxima resistencia

|| Incrustados en un material compuesto, los nanotubos disfrutan de enorme elasticidad y resistencia a la traccin. Podran emplearse en coches que reboten en un accidente o

edificios que oscilen en caso de terremoto en lugar de agrietarse. || ||Microscopio de barrido de mayor resolucin.

"Esta aplicacin esta lista para comercializarse"

|| Unidos a la punta de un microscopio de sonda de barrido, los nanotubos pueden amplificar la resolucin lateral del i nstrumento en factor de diez o ms, permitiendo

representaciones claras de las protenas y otras molcula s. ||====
http://www.monografias.com/trabajos10/compo/compo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/pila/pila.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/hidrogeno/hidrogeno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/humed/humed.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/termodi/termodi.shtml#teohttp://www.monografias.com/trabajos11/vidrio/vidrio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/memoram/memoram.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml#HIPOTEShttp://www.monografias.com/trabajos12/desox/desox.shtml


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-FUENTES DE LUZ (LED):

LED DE PRXIMA GENERACIN CON NANOTECNOLOGA:

La nanotecnologa puede ayudar a crear sistemas de iluminacin LED de ltima generacin ms eficientes y explorar su potencial. Este es el objetivo de varios

proyectos del Oak Ridge National Laboratory (ORNL).

Hoy en da, los diodos emisores de luz estn por todas partes, desde seales de trfico hasta las luces traseras de los automviles, las pantallas de telfonos mviles o las

pantallas gigantes de los estadios. La tecnologa LED ms desarollada est basada en cristales, hechos habitualmente de nitruro de galio e indio. Aunque investigadores del

Center for Nanophase Materials Sciences del ORNL y de la Universidad Tennessee estn trabajando en el desarrollo de la tecnologa que mejorar la nueva generacin de

dispositivos LED compuestos de finas lminas de polmeros o molculas orgnicas.

Estos LED orgnicos estn diseados para ser incorporados en el interior de lminas flexibles y delgadas formando parte as de una nueva generacin de

artefactos luminiosos y pantallas electrnicas flexibles. Las aplicaciones actuales de los LED o OLED orgnicos se limitan a dispositivos con pantallas pequeas,

como los telfonos mviles, los PDA y las cmaras digitales. Pero aun as se espera que algn da se puedan producir grandes pantallas y artefactos luminosos

con procesos de fabricacin de bajo coste.

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=BIBLIOGRAFA:

==

==

=

http://www.neoteo.com/nanotubos-de-carbono.neo

http://www.dicat.csic.es/rdcsic/rdcsicesp/rdma11esp.htm

http://www.monografias.com/trabajos13/nanotub/nanotub.shtml

http://www.nanotecnologica.com/micro-supercondensadores-establecidos-para-uso-futuro/

http://www.nanotecnologica.com/energia-solar-y-nanotecnologia/

http://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/nanotecnologia_responsable/nanotecnologia_beneficios_agua.htm

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