Los materiales del 2010

El material maravilla grafeno gana el Premio Nobel, la electrónica flexible lideran el mercado, y los avances apuntan al futuro de las pantallas.

El grafeno es un material de muchos superlativos. En particular, es el mejor conductor de electricidad a temperatura ambiente y el material más fuerte jamás probado.Ahora, tan sólo seis años después de su trabajo pionero, los dos que realizaron los primeros experimentos en el material de carbono de un átomo de espesor ( grafeno gana el Premio Nobel ), Andre Geim y Novoselov Konstantin, ambos del departamento de física en la Universidad de Manchester, han recibido el 2010 el Premio Nobel de Física

Tal vez una de las razones por la que el premio fue otorgado tan pronto después de la labor, es que se reconoce que los científicos de materiales ya han llevado grafeno a partir de experimentos de ciencias básicas a los prototipos de nuevos dispositivos. En un ejemplo notable de este año, los investigadores de IBM hicieron matrices de transistor de grafeno que operan a 100 gigahertz, encendido y apagado 100 mil millones de veces cada segundo, alrededor de 10 veces más rápido que los mas rapidos transistores de silicio ( transistores de grafeno que puede trabajar a velocidad de vértigo ). El trabajo en Samsung aprovechó la conductividad del grafeno y flexibilidad para hacer las pantallas táctiles flexibles (pantalla táctil flexible hecha con grafeno impreso).

Circuitos Veloces: Los investigadores hicieron el 
ultimo verano estos circuitos de nanotubos de 
carbón,los cuales son el sistema mas rápido 
de transistores de baja potencia alguna vez
 fabricados usando un impresor
Créditos: Daniel Frisbie

Adelantos en Electrónica Impresa Flexible
Otros materiales flexibles para la electrónica también registraron avances de este año.Trabajando con los nanotubos de carbono, los investigadores de la Universidad Northwestern y la Universidad de Minnesota hizo más rápida la electrónica impresa todavía (Desempeño Record de Electrónica impresa ). La electronica impresa ofrece la promesa de dispositivos flexibles que se pueden fabricar a gran volumen y bajo costo. Los investigadores de HP continuaron su trabajo de ampliación de los conductores de pantallas flexibles hechas de películas delgadas de silicio en rollos de plástico ( barato, patallas irrompibles y una pantalla a color flexible ). Mientras tanto, los grupos de Stanford y la Universidad de California, Berkeley, imprimieron sensores de presión que coinciden con la sensibilidad de la piel humana ( Piel eléctrica que rivaliza con la Real y la impresión de piel electrónica).

Y una nueva empresa en Cambridge, Massachusetts, tomó medidas este año hacia la comercialización la electrónica impresa de alto rendimiento . MC10 ha anunciado la colaboración con Reebok y Diagnóstico para Todos encaminada a lograr que sus paneles elásticos de los circuitos integrados, los LEDs y otros dispositivos de silicio se conviertan en productos (El silicio extensible podrían hacer ropa deportiva más inteligente y Electrónica barata en chips de papel de diagnóstico ).

El método de impresión de silicio-MC10 , desarrollado originalmente por John Rogers de la Universidad de Illinois, trabaja con una variedad de sustratos, incluyendo la seda. la electrónica de seda-silicio, una faceta de una de las diez tecnologías emergentes del 2010, debe hacer posible implantes médicos más inteligentes, más biocompatibles ( TR10: Electrónica implantables e interfaces cerebrales de seda ). El trabajo de la electrónica implantable utiliza la seda del gusano de seda como un sustrato compatible con tejidos. La tela de araña es ligera y más resistente que el acero, pero los científicos de materiales no han sido capaces de obtenerla en grandes cantidades para aprovechar su potencial en aplicaciones industriales. Dos avances del 2010 en la fabricación de criaturas transgénicas productoras de seda, E. coli y gusanos de seda, podrían cambiar esto ( Haciendo Materiales Resistentes de araña y Gusanos transgénicos hacen fibras tenaces ).

Pantallas del Futuro
Mientras que los gadgets deleitan en el nuevo iPad nuevo, los especialistas de la ciencia de los materiales lamentan el dominio continuo de pantallas de cristal líquido hambrientas de energia que usan pesadas piezas de vidrio. Una liviana pantalla montada en la como prototipo para el Ejército de EUA empleo nuevos, más eficientes diodos emisores de luz orgánicos ( Pantallas delgadas como pulseras ). Y dos empresas haciendo puntos cuánticos se asoció con el fabricantede pantallas LG para mejorar la eficiencia de retroiluminación LCD (Pantallas de colores de puntos cuánticos que lleguan al mercado ) y para hacer un nuevo tipo de pantalla, uno diodo emisor de luz de puntos cuánticos ( Las pantallas de punto cuántico comienzan a brillar ).

Los nuevos materiales también impulsaron más allá del convencional 3-D que requiere que los espectadores usen gafas especiales. Investigadores de la Universidad de Arizona y Nitto Denko Technical utiliza una mezcla de polímeros de dispersión de luz con respuesta eléctrica para hacer un sistema de videoconferencia holográfica ( Un paso hacia videoconferencias holográficas ). La pantalla holográfica se actualiza cada dos segundos, con mejoras adicionales, que alcanzará las tasas de vídeo.

Tierras Raras en el radar
El año encontro a muchos torciendo sus bocas alrededor de nombres como praseodimio, neodimio, por primera vez ya que la fila lantánidos de la tabla periódica entró en las noticias. Muchos dispositivos de alta y limpia tecnología, tales como los livianos imanes permanentes para los discos duros de ordenador y las turbinas de viento, requieren metales de las tierras raras, y la demanda para ellos va en aumento.China actualmente suministra el 95 por ciento de la tierras raras del mundo, y algunos tienen cierta preocupación sobre los suministros futuros de estas materias primas críticas. Compañías como GE e Hitachi están trabajando en tecnologías alternativas que requieren menor cantidad de elementos de las tierras raras o ninguna en absoluto ( El Monopolio de China en las tierras raras ). Mientras tanto, la compañía norteamericana Molycorp y la empresa australiana Lynas detallaron planes para operaciones mineras de tierras raras en Mountain Pass, California, y Perth 

( ¿Puede relanzarse la industria norteamericana de tierras raras? )

KATHERINE BOURZAC - Technology Review
28 Diciembre 2010