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Alta tecnología respetuosa con el medio ambiente

Eden Steven, físico del MagLab facility de la Universidad del Estado de Florida, ha descubierto un método muy simple que puede facilitar descubrimientos de alta tecnología sorprendentes y respetuosos con el medio ambiente. Imagen cortesía de  Florida State University.


 

Un equipo interdisciplinar de la Universidad de Florida ha creado fibras que transmiten electricidad y calor mezclando seda de araña y nanotubos de carbono.

El físico del MagLab facility de la Universidad del Estado de Florida Eden Steven ha descubierto que los métodos más simples pueden ofrecer resultados de alta tecnología sorprendentes y respetuosos con el medioambiente. El científico, que ha alcanzado este hallazgo mientras experimentaba con seda de araña y nanotubos de carbono, ha hecho públicas sus conclusiones en el periódico Nature Communications.

“Si entendemos la ciencia básica y comprendemos cómo funciona la naturaleza, todo lo que necesitamos es encontrar un camino para reproducir ese funcionamiento –explica Steven-. Si somos capaces de dar con una fórmula inteligente para imitarlo, entonces estaremos en el camino correcto para crear tecnologías nuevas y más limpias”. Steven ha liderado esta investigación, titulada Carbon nanotubes on a spider silk scaffold, que puede tener aplicaciones prácticas en bastantes campos del conocimiento, especialmente en el de la conductividad eléctrica. El estudio ha sido financiado por The National Science Foundation, el Departamento de Energía y el Estado de Florida.

 

Pensemos en un nanotubo como una gruesa hoja de carbono de un átomo que ha sido enrollada para formar un minúsculo tubo infinitesimal. El diámetro de este nanotubo es, como mínimo, 10.000 veces más pequeño que una hebra de cabello humano. Los físicos saben que cuando los objetos alcanzan dimensiones tan diminutamente microscópicas actúan de formas muy extrañas. De hecho, investigadores de todo el mundo están intrigados por conocer las propiedades de los nanotubos de carbono, incluidas su increíble fuerza y su capacidad para conducir la electricidad y el calor.

Steven pretendía comprobar que podría pasar cuando una hebra de seda de araña era revestida por nanotubos de carbono. Manteniendo su apuesta por la simplicidad, recogió por sí mismo la seda de la araña, recorriendo los alrededores del MagLab y empleando un palo para capturar las redes. Para adherir los nanotubos de carbono granulados a la seda de araña, descubrió que lo que mejor funcionaba era una simple gota de agua.

Los deslumbrantes resultados que ha obtenido han cautivado la atención de la comunidad científica internacional y de muchos medios de comunicación en todo el mundo. De hecho, Steven, a quien se conoce coloquialmente con el Spiderman del MagLab, ha sido entrevistado en estos días por Discovery News, New Scientist, Materials 360 y The Hindu, entre otros.

“Resulta que este destacado material, de alta gradación, tiene múltiples aplicaciones –destaca Steven de la seda revestida con los nanotubos de carbono-. Puede emplearse como un sensor de humedad, como sensor de presión, como propulsor (un dispositivo que actúa como un músculo artificial para elevar pesos y otros objetos) y como un cable eléctrico”.

Lejos de querer añadir más ingredientes a la increíble cantidad de elementos tóxicos y complejos y plásticos biodegradables que se encuentran hoy en día en los dispositivos electrónicos, y que se convierten en polución para nuestro medio ambiente, Steven pretende investigar materiales que sean respetuosos con el entorno. Especialmente, está interesado en los materiales que pueden tratar con la humedad sin precisar de complicados tratamientos y aditivos. La seda de araña cumple con este requisito.

“Entender la compatibilidad entre la seda de araña y los materiales conductores es esencial para avanzar en el uso de la seda de araña como componente habitual en las aplicaciones electrónicas –deja escrito Steven en su comunicación científica-. La seda de araña es dura, pero se vuelve más blanda cuando es expuesta al agua. Al mismo tiempo, los nanotubos se adhieren uniformemente y se pegan a la superficie de la fibra de seda para producir fibras conductoras eléctricas resistentes y capaces de adoptar formas a medida después de secarse y contraerse”.

Steven ha llevado a cabo este proyecto junto a otros seis científicos, entre los que se incluyen el director del departamento de Física de la Universidad del Estado de Florida, James Brooks, y la única mujer con beca Fulbright scholar en Irán en el año 2011, Wasan Saleh, actualmente en la Universidad de Bagdad. Además, han participado Steve F.A. Acquah, del departamento de Química y Bioquímica, y Rufina G. Alamo, del departamento de Ingeniería Química y Biomédica de la misma universidad; Victor Lebedev, del Instituto de Ciencias Materiales de Barcelona; y Vladimir Laukhin, de la Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados de Barcelona.

“El Magnet Lab y sus centros hermanos de la Universidad del Estado de Florida aportan un medio interdisciplinar que atrae a los expertos en ciencias de universidades de todo el mundo para venir a hacer ciencia colaborativa –concluye Brooks, jefe del departamento de  física-. Un entorno así estimula la imaginación de los científicos, cuyas investigaciones tienden a diversificar en direcciones insospechadas”.

 

 

 

 
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