12 de julio de 2011

El agua de mar puede mover al mundo

El debate sobre el suministro de energía en Estados Unidos se está calentando: precios de la gasolina están aumentando, el etanol se encuentra bajo ataque y la energía nuclear sigue luchando a la sombra de la catástrofe de Fukushima en Japón.
 
Sin embargo, una fuente abundante de energía limpia y segura, que una vez se pensó que era materia de ciencia ficción, está más cerca de lo que muchos creen: la fusión nuclear. Hacerla realidad, sin embargo, tendrá una importante inversión del gobierno en un momento en que el gasto en investigación científica está en peligro.

El aprovechamiento de la fusión nuclear, la energía que mueve el sol y las estrellas, ha sido un objetivo de los físicos de todo el mundo desde la década de los 50's. Es esencialmente inagotable y que pueden ser creados usando isótopos de hidrógeno - primos químicos de hidrógeno, como el deuterio - que fácilmente se puede extraer del agua de mar.

La energía de fusión se crea mediante la fusión de dos núcleos atómicos, en el proceso de conversión de masa en energía, que aparece en forma de calor. El calor, como en los reactores convencionales de fisión nuclear, convierte el agua en vapor, que mueve las turbinas para generar electricidad, o se utiliza para producir combustibles para el transporte u otros usos.

La energía de fusión genera cero gases de efecto invernadero. No ofrece ninguna posibilidad de un accidente catastrófico. Puede estar a disposición de todas las naciones, basándose únicamente en los océanos de la Tierra. Cuando se comercialice, transformara el suministro mundial de energía.

Hay una trampa. El desarrollo de la energía de fusión es una de los desafíos más difíciles de la ciencia y la ingeniería  jamás realizados. Entre otros desafíos, este requiere la producción y el confinamiento de un gas caliente - un plasma - con una temperatura de alrededor de 100 millones de grados centígrados.

Sin embargo, las posibles soluciones a estos retos técnicos de enormes proporciones estan emergiendo. En un enfoque, conocido como fusión magnética, el plasma caliente es confinado por potentes imanes. Un segundo enfoque utiliza láseres grandes, intensos para bombardear un pellet congelado de combustible de fusión (núcleos de deuterio y tritio) para calentarlo y hacer que se produzca la fusión en una mil millonésima de segundo. Considerando que la fusión por confinamiento magnético tiene un plasma caliente por tiempo indefinido, como un sol, el segundo enfoque se asemeja a un motor de combustión interna, con multiples mini-explosiones (alrededor de cinco por segundo).

Una vez una zona poco conocida de la investigación, la física del plasma se ha convertido en altamente desarrollada. Los científicos no sólo producen plasmas de 100 millones de grados rutinariamente, sino que controlan y manipulan a esos "pequeños soles" con notable delicadeza. Desde el año 1970 la energía producida por fusión magnética en el laboratorio ha crecido de una décima parte de un vatio, producido por una fracción de segundo, a 16 millones de vatios producidos por un segundo - un aumento de millones de veces en la energía de fusión.

Siete socios - la Unión Europea, China, India, Japón, Rusia, Corea del Sur y Estados Unidos - se han unido en un experimento para producir 500 millones de vatios de potencia de fusión por 500 segundos y mas en el 2020, demostrando los principales aspectos científicos y de ingeniería de la fusión en la escala de un reactor.

Sin embargo, aun cuando Estados Unidos es un colaborador de este experimento, conocido como ITER, aun tiene que comprometerse con el programa completo necesario para desarrollar un reactor de fusión domestico que pueda producir electricidad para la red eléctrica estadounidense.Mientras tanto, otras naciones están avanzando para implementar la fusión como un ingrediente clave de su seguridad energética.

De hecho, las instalaciones de investigación de la fusión más moderna que cualquier otra cosa en los Estados Unidos están en construcción o estan operando en China, Alemania, Japón y Corea del Sur. La voluntad y el entusiasmo de los gobiernos en Asia para cubrir sus necesidades de energía con la fusión, tan pronto como sea posible, es casi palpable.

Lo que ha estado faltando en Estados Unidos es la voluntad política y económica. Necesitamos una inversión pública seria para desarrollar materiales que puedan soportar el duro ambiente de fusión, mantener el plasma caliente de forma indefinida e integrar todas estas funciones en una instalación experimental para producir energía de fusión continua.

Esto no será barato. Una estimación aproximada es que se necesitarían 30 mil millones de dólares y 20 años para pasar del estado actual de la investigación al primer reactor de fusión de trabajo. Pero puesto en perspectiva, esa suma es igual a una semana de consumo de energía doméstica, o cerca del 2 por ciento del gasto energético anual de $ 1,5 trillones de dolares.

La fusión que solía ser una fuente de energía para los nietos de mi generación, ahora, los planes de todo el mundo exigen una planta de demostración en unos 20 años. La fusión tiene el potencial para ayudar a todos los nuevos retos de este aun nuevo siglo, : la independencia energética, la competitividad económica nacional, la responsabilidad ambiental y la reducción de los conflictos sobre los recursos naturales. Se trata de una prueba de fuego para la voluntad de nuestra nación para hacer frente a los retos difíciles que darán forma a nuestro futuro. Los científicos e ingenieros están listos para ayudar.

Stewart C. Prager es el director de la Princeton Plasma Physics Laboratory, Laboratorio Nacional del Departamento de Energía   y profesor de ciencias astrofísicas en Princeton.

STEWART C. PRAGER, Princeton, NJ

New York Times
10 Julio 2011

Objet extiende la impresion 3D multimaterial a la plataforma de escritorio


La impresora compacta esta dirigida a hacer mas accesible el prototipado complejo. 
Objet, especialista en la fabricación de impresión 3D / aditivos ha añadido una impresora de nivel de entrada de diseño compacto a su gama de máquinas capaces de inyectar dos materiales poliméricos para producir al mismo tiempo materiales compuestos definidos con precisión.

La Connex Objet260 puede producir hasta 14 elementos de material individual en una parte, en una tirada única. Los materiales de Objet incluyen nuevas opciones de nuevas resinas tipo ABS y transparentes. Los simuladores de ABS están diseñados para combinar una buena resistencia a altas temperaturas con alta tenacidad.

David Reis, CEO de Objet, dijo: "El compacto Connex Objet260 lleva la impresión en 3D multi-material de alta resolución, a un nuevo nivel de accesibilidad para los diseñadores de primera línea e ingenieros quienes demandan de los prototipos de alta calidad y la representación real del producto. El sistema es silencioso, fiable y lo suficientemente pequeño como para funcionar en la esquina de cualquier oficina. "

La impresora permite a los usuarios crear prototipos que contienen elementos de distintos materiales, tales como paredes rígidas con juntas flexibles tipo caucho o los modelos con combinación de partes opacas y transparentes. De acuerdo con Eli Hamou, gerente de I + D de producto en Medtronic, un proveedor de tecnología médica con sede en Israel, "El Connex Objet260 nos permite producir modelos realistas anatómicas y prototipos de nuestros dispositivos médicos mediante la impresión de elementos de material flexible y rigido en un solo trabajo de impresión.

"Esto nos ha permitido desarrollar mejores productos finales en mucho menos tiempo. También ha abierto una nueva dirección para futuras investigaciones, que hasta ahora no hemos podido tener en cuenta en la práctica. "

Hasta el momento, Objet no ofrece un espectro de color en su gama de materiales, con usuarios dependiendo de la pintura y otras técnicas de acabado para dar realismo estético a los prototipos.Tampoco la compañía ha desarrollado los materiales a medida para clientes particulares.

En una conferencia de prensa en planta de Baden Baden, Alemania, Zehavit Reisin, jefe de la línea de negocio de consumibles, dijo a PRW: "Los clientes han estado hasta ahora más preocupados por la simulación exacta de propiedades fisicas de los materiales que con la estética al imprimir ejemplares y prototipos de desarrollo - nuestra amplia gama estándar de los materiales por lo general ha bastado. Sin embargo, en Objet "nunca decimos nunca ', y si el desarrollo de materiales y colores personalizados pueden ser comercialmente viables, lo consideraríamos".

Barry Copping - PRW
7 Julio 2011

11 de julio de 2011

Pelicula plastica muy fina con tiras fotovoltaicas para cargar celulares

Un invento revolucionario? 
Cualquiera que sea el caso, acaba de ganar un premio en el concurso internacional, organizado porel Salón del CTIA Wireless en Orlando, en Estados Unidos. El fruto de la investigación de Wysips, una pequeña compañía francesa creada en 2009.

Wysips es una película transparente y flexible de plástico en la cual se depositan tiras fotovoltaicas muy finas (alrededor de un micrón). A diferencia de los cargadores solares que se colocan en la parte superior de la caja de un teléfono inteligente, esta película es tan fina que puede ser incorporado directamente en la pantalla sin cambiar su apariencia o el menoscabo de sus funcionalidades (tacto, etc.).
 
La energía fotovoltaica así producida se puede utilizar para recargar la batería del móvil. Según sus creadores, Wysips permite a un teléfono móvil, como el iPhone 4, ser completamente recargada en seis horas. Esta tecnología funciona igual de bien con el flujo luminoso de la iluminación artificial como con luz natural: esto significa que el móvil se puede recargar aún cuando no esté expuesto a la luz solar, sino simplemente puesto sobre un escritorio. 

La tecnología WYSIPS, "lo que ves es una superficie fotovoltaica" debe estar disponible en algunos teléfonos móviles a partir de 2012.

Según Wysips, "Si dos millones de teléfonos móviles están equipados con esta tecnología, esto haría posible la producción de un gigavatio de electricidad o el equivalente de la producción de una central nuclear!"

Plastics the mag - 19 Abril 2011






Textiles Anti Explosion

¿Cómo pueden los pasajeros de un avión estar mejor protegidos de los ataques?
El aumento en el terrorismo internacional exige medidas para aumentar la seguridad del transporte aéreo, en particular la protección contra el riesgo de explosiones-en el aire debido a los explosivos en el equipaje del avión -se mantiene. Estos artefactos explosivos, a menudo muy pequeños, son muy difíciles de detectar en los controles de equipaje.

Un equipo de ingenieros de cinco países europeos, acaba de encontrar una respuesta. En el marco del programa europeo de investigación FLY-BAG, han desarrollado un contenedor flexible de equipaje , ligero y diseñado para contener explosiones. 
El revestimiento está formado por capas superpuestas de textiles técnicos y materiales compuestos. 
En el centro, una estructura compuesta proporciona al material su fuerza, y alrededor de él una construcción flexible puede estirarse sin romperse en el caso de una explosión de tamaño mediano. 
Por lo tanto, evita que los efectos de la explosión puedan afectar a la cabina de pasajeros. Las fibras que componen cada capa de tela están orientadas de manera diferente con el fin de asegurar la dispersión de las fuerzas del impacto en todas las direcciones.

Los ingenieros han sometido a su contenedor a explosiones reales para medir su resistencia. Resultados: la estructura proporciona una protección para una explosión de mediana intensidad, como el ataque de 1988, que causó la destrucción de un Boeing 747 y la muerte de 250 personas.
El proyecto FLY-BAG está todavía en desarrollo pero ya ha ganado muchos premios en materia de innovación, investigación y seguridad.

Plastics-The Mag
27 Junio 2011