Cinco científicos considerados referentes universales en la ciencia de materiales y la nanotecnología son los galardonados este año con el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica, según anunció ayer en Oviedo el presidente del jurado, el cirujano Enrique Moreno. Se trata de los estadounidenses Robert Langer, George M. Whitesides, Tobin Marks y Shuji Nakamura y del japonés Sumio Iijima.

El jurado considera que los galardonados son autores de nuevos conocimientos básicos, nuevas técnicas y descubrimientos y fascinantes tecnologías, que están impulsando una revolución sin precedentes, y que tienen trascendental importancia para el progreso de la humanidad. El galardón, dotado con 50.000 euros (a repartir entre los cinco) y una escultura de Joan Miró, será entregado en octubre por el príncipe de Asturias.

El jurado adoptó su fallo por unanimidad, como ha sido la norma en los años anteriores. Sin embargo, el ex presidente del jurado y bioquímico Julio Rodríguez Villanueva tachó la candidatura de artificial.

Cada uno de ellos es una gran figura de la ciencia y la tecnología pero entre ellos no han colaborado.

- Sumio Iijima (Saitama, Japón, 1939), ingeniero y físico del Centro de Investigación para Materiales Avanzados de Carbono, de Tsukuba, es el descubridor de los nanotubos de carbono que han revolucionado la nanotecnología por sus múltiples propiedades y que tienen aplicación en campos como la energía, la electrónica y la computación por sus propiedades semiconductoras.

- Shuji Nakamura (Ikata, Japón, 1954), ingeniero electrónico de la Universidad de Santa Bárbara (California, EE UU) es el creador de los diodos emisores de luz (LEDs) verde, azul y blanca, que suponen un gran ahorro energético con respecto a las fuentes tradicionales, y que se perfilan como la luminaria del futuro. Ha desarrollado también los diodos emisores de luz ultravioleta, que permiten la purificación de forma barata y eficiente del agua, un recurso de alta demanda en los países en vías de desarrollo.

- Robert Langer (Albany, EE UU, 1948), ingeniero con estudios de medicina y profesor del Instituto Tecnológico de Massachusetts, fue pionero en investigaciones sobre la liberación inteligente de fármacos e ingeniería de tejidos, que han salvado millones de vidas. Ha desarrollado novedosos materiales biomiméticos y dispositivos en forma de redes de polímeros, nanopartículas y chips, que permiten el transporte seguro y la administración de dosis justas y controladas de fármacos, lo que aumenta su eficiencia. Esto ha permitido afrontar con éxito diferentes enfermedades, entre las que se encuentran algunos tipos de cáncer, como los de próstata y cerebro. Otros materiales desarrollados por Langer sirven de soporte para el crecimiento controlado de tejidos y órganos artificiales.

- George M. Whitesides (Louisville, EE UU, 1939), profesor del Departamento de Química de la Universidad de Harvard (EE UU), es el creador de novedosas técnicas de fabricación de materiales en la nanoescala, que permiten su producción en grandes cantidades y de forma eficiente y económica. Es uno de los creadores del llamado autoensamblado molecular.

- Tobin Marks (Washington, EE UU, 1944), profesor de química, ciencias de los materiales y química catalítica en la Universidad de Northwestern (Chicago), ha desarrollado una amplia gama de nuevos plásticos y materiales reciclables e inocuos para el medio ambiente, así como un prototipo de celda solar fotovoltaica, basada en materiales orgánicos, con una considerable eficiencia y bajo coste económico. También ha creado diferentes diodos emisores de luz orgánicos (OLEDs), de bajo consumo energético, que pueden ser incorporados en dispositivos luminiscentes como teléfonos móviles y pantallas, y son la base del denominado papel electrónico.

Fuente: El País

Dos equipos de investigadores han desarrollado, de forma independiente, nuevos métodos para fabricar nano-cables que podrían aumentar de forma espectacular la eficiencia de las células foto-voltaicas, usando esos nanocables para mejorar la conducción de electrones desde la superficie de una célula solar hacia el electrodo.

El primer equipo, en la Universidad de California en San Diego, ha creado unas células solares “peludas”, aunque solamente visibles con un microscopio. Los “pelos” son los nanocables, estructuras microscópicas que sirven para completar circuitos también microscópicos. Estos nanocables se sitúan en una superficie conductora barata y flexible, y luego se revisten con un polímero orgánico.

El otro equipo de investigación, formado por un consorcio entre las universidades alemanas de Jena, Gottingen, Bremen y la universidad de Harvard, ha desarrollado una técnica para unir estos nanocables con superficies conductoras, creando una especie de bocadillo de alta tecnología, donde los nanocables estarían en medio de esas dos superficies, permitiendo que la electricidad circule de forma mucho más eficiente y que podría ser el principio de unos circuitos integrados completamente diferentes a los actuales.

Sin embargo, en la técnica californiana aparece un pequeño problema, y es que el polimero se degrada cuando se expone al aire libre. Aún así, si se consigue que ambas opciones continúen el desarrollo y lleguen a escala comercial, se podrían construir paneles mucho más pequeños, baratos y fáciles de instalar que los actuales a la par que eficientes, ya que la eficiencia de los paneles solares flexibles actuales es de entre el 6 y el 9%, mientras que los nuevos paneles con nanocables podrían llegar hasta el 40%.

Fuente: Eco Geek

Expertos como Jeremy Rifkin sostienen que el hidrógeno será el motor de la economía en las próximas décadas. Además de ser un elemento abundante y limpio (no emite CO2 en su utilización), es el compañero ideal de las fuentes renovables, al ser un vector que almacena y transporta la energía. Sin embargo, uno de los principales escollos que impiden por el momento su generalización es precisamente su almacenamiento. Por ello, científicos de todo el mundo trabajan con diversos materiales y sistemas que permitan salvar este problema.

En estado gaseoso, a temperatura y presión ambiente, el hidrógeno es muy voluminoso: para almacenar la misma cantidad de energía que un litro de gasolina se necesitan 3.000 litros de hidrógeno. Por ello, se suele guardar y transportar en botellas como gas a alta presión y baja temperatura (-253ºC), condiciones que requieren consumo de energía. Asimismo, su capacidad de liberación de energía le convierte en un gas muy inflamable.

Por ello, los proyectos de investigación más prometedores en la actualidad apuntan a sistemas de almacenamiento sólido. Recientemente, científicos de la Universidad estadounidense de Rice han dado a conocer sus avances en unas diminutas cápsulas de carbono, llamadas buckybolas, capaces de contener volúmenes de hidrógeno casi tan densos como los que hay en el centro de Júpiter.

Las buckybolas, descubiertas en esta universidad hace más de dos décadas, son parte de una familia de moléculas de carbono conocidas como fullerenos. Los investigadores de Rice han demostrado que se necesita una gran cantidad de presión interna para romper sus enlaces atómicos. Por ello, creen que si se logra una forma factible de producir buckybolas de hidrógeno, podría ser posible almacenarlas en forma de polvo.

Las posibilidades que ofrecen los nuevos materiales y la nanotecnología están siendo exploradas por muchos investigadores en todo el mundo. Por ejemplo, desde hace años se trabaja en aleaciones metálicas cuya estructura es muy porosa, lo que permite almacenar en sus poros el hidrógeno.

Por ejemplo, investigadores de las universidades de Newcastle y de Liverpool en el Reino Unido desarrollaban hace unos años un medio seguro de almacenar hidrógeno en materiales nanoporosos y a temperatura ambiente. En la actualidad, están tratando de imprimir el material en hojas que se puedan apilar y encerrar en un depósito.

En 2006, diversas investigaciones presentaron resultados interesantes. Por ejemplo, investigadores del National Institute of Standards and Technology en Gaithersburg (Maryland) crearon un polímero basado en etileno al que se le añadía titanio, de manera que podía almacenar un máximo de un 14% de su peso en hidrógeno. En la Universidad Técnica de Dinamarca propusieron encerrar el hidrógeno en un comprimido en forma de amoniaco, atrapado en una sal de cloruro de magnesio capaz de liberar el hidrógeno paulatinamente. Investigadores de la Universidad Estatal de Arizona idearon una solución alcalina de borohidrato al 30% para almacenar el hidrógeno de manera estable a temperatura ambiente.

Investigaciones en España

Diversos equipos de investigación españoles también trabajan en nuevos métodos para guardar el hidrógeno. El grupo de Materiales de Interés en Energías Renovables de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) investiga desde hace más de 15 años la acumulación de hidrógeno en diferentes materiales, especialmente el magnesio, al ser abundante, barato, ligero y absorber grandes cantidades de hidrogeno.

El Centro de Física de Materiales (centro mixto del CSIC y la Universidad del País Vasco), ubicado en San Sebastián, dirige una investigación internacional que utiliza nanocuernos de carbono en lugar de los tradicionales nanotubos. Agrupadas en forma una flor, estas nuevas nanoestructuras porosas permiten adsorber gran cantidad de gas y liberarlo posteriormente de forma controlada.

En la Universidad Pública de Navarra un equipo de investigadores trabaja con varias familias de materiales (carbones activados, zeolitas y arcillas apilaradas) y un sistema de almacenamiento basado en la fisisorción, cuya eficacia energética es potencialmente más elevada que otras opciones.

Fuente: Consumer.es

El fabricante estadounidense de automóviles Ford está investigando en el campo de las nanotecnologías en del desarrollo de plásticos, pinturas y metales ligeros, con el fin de reducir el peso de sus automóviles y lograr su objetivo de disminuir el consumo de sus vehículos un 40% hasta 2020, informó hoy la empresa en un comunicado.

La firma indicó que está trabajando en el desarrollo de nuevas nanotecnologías que permitan reducir el peso de sus vehículos y con ello las emisiones de gases invernadero, sin que ello suponga una disminución de la calidad y de la seguridad de los mismos.

Según explicó el director del Departamento de Nanotecnología y Materiales de la división de Ingeniería Avanzada e Investigación de Ford, Matthew Zaluzec, la industria está llegando a ser más eficiente en la creación de nanopartículas. El objetivo de la empresa es obtener esas nanopartículas, separarlas y dispersarlas sobre los materiales para hacer los coches más ligeros.

Ford explicó que, en el marco de este plan para reducir el consumo de combustible de sus coches en un 40% hasta 2020, está trabajando principalmente en rebaja del peso de sus coches. Así, la firma prevé reducir entre 114 y 340 kilogramos el peso de sus vehículos, en función del modelo, entre 2012 y 2020, sin que ello tenga un efecto negativo sobre la seguridad.

Por otro lado, la compañía automovilística explicó que en la actualidad varios de sus motores se están beneficiando de la nanotecnología así como de diferentes propiedades micromecánicas. Zaluzec resaltó que la tecnología que incorporan estos motores ya está madura y completamente optimizada.

Fuente: Europa Press