Los nanotubos podrían mejorar la conducción térmica en la electrónica

(NC&T) Los chips dentro de un dispositivo electrónico emiten calor como un subproducto de su consumo eléctrico cuando el equipo está activado. Para reducir las altas temperaturas, se pegan disipadores de calor (dispositivos con aletas hechas de metales conductores como el aluminio o el cobre) a la parte posterior de los chips para "extraer" la energía térmica del microprocesador y transferirla al aire circundante. En ocasiones, se utilizan ventiladores o fluidos para mejorar el proceso de enfriamiento, pero eso aumenta el peso y el tamaño del dispositivo.

Utilizando estructuras de microaletas hechas de conjuntos de nanotubos de carbono de pared múltiple montados en la parte posterior de chips de silicio, los investigadores, del Instituto Politécnico Rensselaer y de la Universidad de Oulu en Finlandia, han demostrado que los nanotubos pueden disipar el calor de los chips tan eficazmente como el cobre, el material más popular, pero también más costoso, utilizado en las aplicaciones para el control térmico. Y los nanotubos son más flexibles, resistentes y diez veces más ligeros que cualquier otro material disponible para disipar calor.

Cuando son reducidos a dimensiones submilimétricas, la integridad de los materiales usados comúnmente como estructuras de refrigeración, se deteriora mucho. El silicio se vuelve muy quebradizo y se fragmenta fácilmente, mientras que otras estructuras metálicas se vuelven maleables y débiles.

Sin embargo, los nanotubos de carbono mantienen su combinación impresionante de alta resistencia, bajo peso, y excelente conductividad. Además, los disipadores de calor hechos de nanotubos de carbono pueden producirse a costos muy competitivos.

Si se compara con un chip sin un medio de refrigeración, el chip equipado con un disipador de calor de nanotubos es capaz de extraer un 11 por ciento más de calor. Este porcentaje es comparable con los obtenidos utilizando los disipadores de calor fabricados con los mejores conductores térmicos convencionales.

Los investigadores continúan explorando diversas técnicas para seguir perfeccionando las capacidades de refrigeración de los nanotubos, mejorando la interfaz térmica entre el chip y los nanotubos, agrandando el área de la superficie de disipación de calor y perfeccionando la geometría del conjunto de aletas.

Pantallas electrónicas en la ropa podrían promover una revolución en la iluminación

NC&T) Se ha iniciado un proyecto internacional de investigación que podría ayudar a lograr la comercialización masiva de los diodos orgánicos emisores de luz (OLEDs, por sus siglas en inglés), lo que podría tener grandes implicaciones tecnológicas y disminuir en grado notable el costo anual del alumbrado.

Como los dispositivos son delgados y flexibles, las fuentes de luz ambiental y las pantallas electrónicas podrían, por vez primera, ser creadas sobre casi cualquier material, para que, entre otras aplicaciones, la ropa y los embalajes pudiesen mostrar información electrónica.

La utilización de estos dispositivos podría variar desde fuentes de luz mucho más eficientes que las bombillas actuales, hasta ropa cuyos colores puedan cambiarse a voluntad, y latas de cerveza que muestren los últimos resultados de partidos de fútbol, por ejemplo.

En la actualidad, estos dispositivos se emplean como displays en algunos teléfonos móviles y reproductores de MP3, pero no son lo bastante fiables para las pantallas más grandes como las de receptores de TV y los monitores de ordenador, ya que dejan de funcionar después de algunos meses.

Pero ahora un consorcio internacional de investigadores, dirigidos por la Universidad de Bath, en el Reino Unido, ha comenzado un proyecto de tres años de duración para perfeccionar la tecnología subyacente en los dispositivos, ayudando así a hacerlos lo bastante eficientes como para lograr los ambiciosos objetivos comentados.

El consorcio, denominado Modecom, consta de 13 grupos procedentes de nueve universidades y dos compañías. Del Reino Unido, hay tres grupos. De EE.UU., seis. Y de China, Bélgica, Italia y Dinamarca, uno cada uno.

Los dispositivos aprovechan un descubrimiento hecho alrededor de 15 años atrás, el de que algunos polímeros tienen la rara propiedad de poder convertir la electricidad en luz, o la luz en electricidad, dependiendo de cómo se fabriquen los dispositivos.

Como estos polímeros son delgados y flexibles, podrían emplearse en una gran variedad de formas:

-Como una ventana transparente. Ésta sería una ventana convencional durante el día, pero cuando anocheciera, al accionar un interruptor de encendido, toda el área de la ventana emitiría luz de una forma más eficiente que las bombillas convencionales o las lámparas de bajo consumo.

-Prendas de vestir capaces de cambiar de color al oprimir un botón.

-Vestidos hechos con tiras de estos polímeros que funcionarían con energía solar, permitiendo mostrar mensajes electrónicos actualizables. Esto podría ser útil para los servicios de emergencia tales como la policía o las ambulancias.

-Embalajes para artículos de uso común que muestren mensajes electrónicos tales como advertencias para la salud o recetas, o que incluso puedan emitir luz.

-Como una fuente de energía solar para recargar las baterías de los teléfonos móviles.

-Como fuentes de energía solar de poco peso, que podrían ser enrolladas y guardadas, y que también resultarían ideales para las personas que requieren de electricidad en ubicaciones remotas, como investigadores de campo, montañistas, marineros y personal militar, entre otros.

Los transistores transparentes harán posible crear pantallas sofisticadas y papel electrónico

(NC&T) Estos transistores están hechos de "nanocables" individuales, o diminutas estructuras cilíndricas que se ensamblaron en vidrio o en películas delgadas de plástico flexible.

"Los nanocables son transparentes, los contactos que les pusimos lo son, y también el vidrio o el sustrato de plástico", subraya David Janes, investigador del Centro Birck de Nanotecnología en la Universidad Purdue y profesor en la Academia de Ingeniería Electrónica y Computación.

"Otros investigadores habían creado previamente transistores de nanocables, pero los electrodos de metal en los transistores no eran transparentes, lo que hacía que la estructura global fuera opaca", explica Tobin J. Marks, profesor de química y del Departamento de Ciencia e Ingeniería de los Materiales en la Universidad del Noroeste.

Este nuevo estudio demuestra que la electrónica de nanocables puede ser del todo transparente así como flexible, manteniendo al mismo tiempo altos niveles de rendimiento. Esto abre las puertas a tecnologías completamente nuevas para las pantallas flexibles transparentes de alto rendimiento.

Este avance tiene tres amplias áreas de aplicaciones potenciales.

Por un lado, están las pantallas transparentes para su uso como displays inteligentes en los parabrisas, y para proyectar datos en gafas y viseras. Las pantallas permitirían a los chóferes ver la información sin mirar hacia abajo, al panel de instrumentos. También podrían proyectar información en las viseras de cascos de seguridad llevados por trabajadores en ciertas tareas, sin obstruir su visión. Las aplicaciones potenciales también incluyen gafas para los espectadores de deportes, con el fin de que al seguir con la mirada a un jugador en particular puedan ver "sobreimpresos" datos relevantes sobre él, y gafas de igual diseño básico pero destinadas a suministrar información interactiva en tiempo real para cirujanos y soldados.

Las pantallas flexibles utilizables en el "papel electrónico" del futuro prometen permitir el video con pleno movimiento. El papel electrónico es una tecnología diseñada para imitar la tinta tradicional sobre el papel. A diferencia de las pantallas planas convencionales que utilizan una fuente interna de luz para iluminar desde detrás los píxeles, el papel electrónico refleja la luz como el papel ordinario, y es capaz de retener el texto y las imágenes indefinidamente sin consumir electricidad, permitiendo cambiarlos en cualquier momento, a voluntad del usuario. Los usos potenciales del papel electrónico incluyen formas baratas y de bajo consumo energético, para mostrar información escrita, fotos y video, como un reemplazo para el papel verdadero en revistas, periódicos y libros, y también para sustituir displays y vallas publicitarias electrónicas.

Otra área interesante de aplicación de la electrónica transparente y flexible es la de las etiquetas de identificación por radiofrecuencia, los códigos de barra electrónicos y las tarjetas de crédito inteligentes. Éstas se parecen a las tarjetas de crédito ordinarias pero contienen un microprocesador. Este microprocesador reemplaza la tira magnética usual sobre la tarjeta de crédito o la tarjeta de cobro automático, aumentando la seguridad de los datos almacenados en la tarjeta y permitiendo a los sistemas informáticos "hablar" con el microprocesador. La electrónica transparente y flexible podría emplearse para mostrar en la propia tarjeta los balances. También podría usarse para el flujo libre de personas a través de sistemas de transporte, evitando la necesidad de utilizar máquinas expendedoras de billetes y máquinas que aprueban o rechazan el acceso de personas a las instalaciones. Las tarjetas podrían contener un software de encriptación, y datos seguros para su empleo en los teléfonos públicos de pago, y para operaciones bancarias. También, datos médicos sobre el portador, que le facilitasen recibir asistencia sanitaria.

Dielectricos mejorados

(NC&T) Debido a sus elevadas propiedades dieléctricas, el titanato de bario ha sido objeto de interés por mucho tiempo para su empleo en los condensadores, pero hasta hace muy poco los científicos habían sido incapaces de producir una buena dispersión del material dentro de una matriz de polímero.

Usando ácidos diseñados especialmente para encapsular y modificar la superficie de las nanopartículas, investigadores del Centro para la Fotónica y la Electrónica Orgánicas, del Instituto Tecnológico de Georgia, pudieron superar el problema de la dispersión de partículas que obstaculizaba la creación de un nanocompuesto uniforme.

Los nuevos materiales nanocompuestos han sido probados a frecuencias de hasta un megahercio, y, según los investigadores, es plausible que funcionen a frecuencias aún más altas. Aunque los nuevos materiales podrían tener aplicaciones comerciales sin otras mejoras, su contribución más importante puede ser la de haber demostrado la eficacia de la nueva técnica de encapsulado con la que los han hecho. Dicha técnica podría tener amplias aplicaciones en otros materiales nanocompuestos.

Debido a su propiedad de almacenar y descargar rápidamente la energía eléctrica, los condensadores se utilizan en una amplia variedad de productos cotidianos, como los ordenadores y los teléfonos móviles. Y, debido a la creciente demanda para energizar vehículos y otros nuevos equipos con electricidad, también tienen aplicaciones importantes en esos campos.

Aunque los nuevos materiales ya pueden ofrecer suficiente ventajas para justificar su comercialización, los investigadores creen que existen posibilidades de mejorar su funcionamiento. También quieren variar algunos aspectos de la producción para hacer muestras más grandes con las que experimentar (hasta ahora, han sido producidas en películas de cinco por ocho centímetros aproximadamente), y ponerlas a disposición de otros investigadores que quieran desarrollar aplicaciones adicionales.

Los investigadores están trabajando ahora en el empleo de estos nuevos nanocompuestos en transistores de películas delgadas orgánicas, en los cuales se utilizan técnicas basadas en disoluciones para fabricar componentes electrónicos baratos.

Más allá de los condensadores, hay muchas áreas donde el nuevo material puede ser útil. Entre las aplicaciones potenciales, figuran ciertos transistores, pantallas y otros aparatos electrónicos. Con este nuevo material resulta posible lograr una capa altamente dieléctrica que puede incorporarse en esos dispositivos.

Robot Aspiradora

Ese ovni apagado y rojo del centro de la habitación pronto comenzará a dibujar una espiral de tamaño cada vez mayor hasta encontrar una pared. Y a partir de ese momento, comenzará a recorrer la habitación pegado a los muros.

Ese ovni es el Aspirador Roomba, y es un robot diseñado para limpiar solo, procurando insistentemente rodear las barreras insalvables. Roomba viaja por debajo de tus muebles, y cambia de habitación cuando termina el contorno y se habre una puerta en el muro.

120 euros (150 dólares). El fabricante iRobot también ofrece Scooba, el mismo ovni pero fregando suelos, y DirtDog, para los restos de tu mascota. La misma firma tiene robots para minas antipersonales. No todas las casas son iguales