BIOSENSORES ÓPTICOS INTELIGENTES

Investigadores de la Universidad Rovira Virgili (URV) han desarrollado una tecnología capaz de crear biosensores ópticos inteligentes, que serían aparatos muy baratos de fabricar con aplicaciones en biotecnología y medicina.
Según informa hoy la URV, el grupo de investigación Nephos de esta universidad ha publicado en la revista científica “Advanced Materials” un artículo al respecto en el que parte de la base de que cada material refleja la luz de manera diferente y, por eso, se ven los objetos.
A partir de esta obviedad, han buscado un sensor óptico capaz de captar el espectro fotolumínico reflejado por una sustancia e identificar qué elementos la componen o incluso identificar solo los elementos que interesen.
Otra premisa es que los sensores ópticos son más precisos -y por tanto, con menos margen de error- y es más fácil fabricar aparatos ligeros, manejables y económicos, así que el Nephos ha trabajado las propiedades ópticas del aluminio nanoporoso, que abriría la puerta a fabricar biosensores de bajo coste, capaces de codificar millones de elementos y con aplicaciones en medicina y en biotecnología.
El grupo ha demostrado que si se modifica la estructura del aluminio nanoporoso es posible variar los parámetros ópticos de forma muy precisa y aparecen oscilaciones, que ellos han asociado a un código de barras, de manera que cada barra señala una posición en el espectro luminoso y cuánto más gruesa es la barra, más intensidad señala.
Los nanoporos son cavidades que miden una millonésima parte de un milímetro y los investigadores han demostrado que cambiando el diámetro de los nanoporos, las oscilaciones también varían y los códigos de barra, por tanto, son diferentes.
Pero, además, han demostrado que cuando una sustancia se infiltra en los nanoporos, también se modifican los parámetros ópticos y, por tanto, las oscilaciones del espectro luminoso, que también se plasman en otro código de barras distinto.
Los científicos de Nephos lo han probado con colorantes orgánicos, glucosa y diferentes enzimas y los experimentos preliminares han sido positivos, por lo que el sistema es viable y es la base para desarrollar un biosensor óptico inteligente en los campos de la biotecnología y la medicina.
Por ejemplo, si se infiltra sangre en los nanoporos, se puede manipular para detectar una determinada proteína o un enzima concreto, por lo que las aplicaciones médicas y biotecnológicas son muy interesantes, más si se tiene en cuenta que el aluminio es un material barato y abundante, por lo que se podrían fabricar millones a bajo coste.
Nephos son las signas de Nanoelectronics and Photonic Systems del Departamento de Ingeniería Electrónica, Eléctrica y Automática de la URV y está considerado uno de los más experimentados del mundo en el estudio del aluminio nanoporoso y sus capacidades.
El grupo está consolidado desde el 2005 y centra su investigación en ámbito de la nanotecnología, la electrónica y la fotónica y también forma parte del centro de investigación en Ingeniería de Materiales y nanosistemas.

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DESCUBREN UNA FUERZA DE REPULSIÓN EN LA LUZ

Un equipo de investigadores de la Universidad Yale ha descubierto una fuerza de “repulsión” en la luz que puede ser utilizada para manipular componentes en microchips de silicio, lo cual significa que los nanodispositivos futuros podrían ser controlados mediante luz en vez de mediante electricidad.
El equipo anteriormente había descubierto una fuerza de “atracción” en la luz y había mostrado cómo se podía manipular para mover componentes en determinados micro y nanosistemas (pequeños interruptores mecánicos en un chip). Los científicos ahora han desvelado una fuerza de repulsión complementaria.
Los investigadores habían teorizado desde el año 2005 sobre la existencia de las fuerzas de atracción y repulsión, pero esta última no había sido comprobada hasta ahora. El equipo que lo ha logrado ha trabajado bajo la dirección de Hong Tang, profesor en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad Yale.
Las fuerzas de atracción y repulsión de la luz descubiertas por el equipo de Tang actúan separadamente de la fuerza creada por la presión de radiación de la luz, la cual ejerce presión contra un objeto a medida que lo ilumina.
Para crear la fuerza de repulsión en un chip de silicio, el equipo dividió un rayo de luz infrarroja en dos rayos separados y forzó a cada uno a viajar por un nanocable de silicio cubriendo una longitud diferente, en un sistema llamado guía de ondas. Como resultado, los dos rayos de luz se desfasaron entre sí, creando una fuerza de repulsión de intensidad controlable: cuanto mayor sea la diferencia de fase, más fuerte será la fuerza.
En el trabajo también han intervenido Mo Li y Wolfram Pernice.
El uso de ambas fuerzas, la de atracción y la de repulsión, permite ahora a los científicos tener un mayor grado de control en el uso de la luz y poder manipular componentes con mayor capacidad de maniobra. Los investigadores han demostrado que estas dos fuerzas lumínicas son ajustables.
Este control no es posible en el espacio libre. Es sólo posible cuando la luz es confinada a las guías de ondas de tamaño nanométrico que son colocadas muy cerca una de la otra en el chip.
La fuerza de la luz es interesante porque actúa de modo opuesto a como lo hacen los objetos eléctricamente cargados. Las cargas eléctricas opuestas se atraen entre sí, mientras que en este caso los rayos de luz con fase distinta se repelen entre sí.
Estas fuerzas lumínicas algún día podrían controlar dispositivos de telecomunicaciones que requerirían una ínfima parte de la energía consumida por los convencionales, y que serían mucho más rápidos que estos. Otra de las muchas ventajas de utilizar la luz en vez de la electricidad es que la luz puede ser transferida a través de un circuito casi sin interferencia alguna sobre la señal.

CONFIGURACION DE PANELES SOLARES EN VARIOS NIVELES

Los acontecimientos de los últimos años relacionados con el cambio climático, y el encarecimiento imparable de las fuentes convencionales de energía, han conducido a los científicos y a los ingenieros hacia investigaciones intensivas orientadas a mejorar la calidad de las células solares fotovoltaicas y abaratar su costo.
Sin embargo se ha prestado poca atención a determinar cuál es la forma más ventajosa de colocar esas células, las cuales siempre se ubican en una lámina plana sobre un tejado u otras superficies, y a veces se sustentan sobre un soporte móvil que automáticamente se orienta para apuntar los paneles hacia el Sol en su recorrido diario por el cielo.
Ahora, un equipo de investigadores del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) ha propuesto un enfoque muy diferente: construir cubos o torres que ubiquen las células solares en configuraciones tridimensionales. Aunque resulte increíble, los resultados de los experimentos realizados con algunas configuraciones revelan, en las estructuras probadas, una producción eléctrica de entre el doble y 20 veces la de un panel plano convencional, a igual área de la superficie de apoyo.
Los mejores niveles de eficiencia se obtuvieron justo en las situaciones donde son más necesarias las innovaciones: en las latitudes alejadas del ecuador, en los meses invernales y en los días más nublados. Los nuevos resultados se basan tanto en modelos digitales como en prototipos reales probados al aire libre.
Estas técnicas podrían convertirse en un componente fundamental de los sistemas futuros de energía solar fotovoltaica.
El equipo de Jeffrey Grossman, Marco Bernardi y Nicola Ferralis usó inicialmente un algoritmo informático para explorar una variedad enorme de posibles configuraciones, y desarrolló un software analítico que puede poner a prueba mediante simulaciones digitales cualquier configuración especificada, bajo una amplia gama de latitudes, estaciones del año y condiciones climáticas. Después, para confirmar las predicciones de su modelo, el equipo construyó y sometió a pruebas durante varias semanas tres configuraciones diferentes de células solares en el tejado de un laboratorio del MIT.
Aunque el costo de una determinada cantidad de energía obtenida por tales paneles tridimensionales excede actualmente al de los paneles planos convencionales, el gasto es parcialmente compensado por un rendimiento muy superior para un mismo espacio de uso, y por una distribución más uniforme de su rendimiento a lo largo del día, al igual que para distintas estaciones del año y frente al oscurecimiento producido por las nubes o las sombras de otros objetos. Estas mejoras hacen que el rendimiento energético sea más predecible y uniforme, lo cual permitiría la conexión con la red de suministro eléctrico sin tener que afrontar tantas dificultades como sucede con los sistemas convencionales.
El fundamento científico de la gran mejora de la eficiencia en estas estructuras solares, que logra una mayor uniformidad ante diferentes situaciones, es que las superficies verticales que se incluyen en estos conjuntos de varios niveles pueden recolectar más luz solar durante los inviernos, las primeras horas de la mañana y las últimas de la tarde, cuando el Sol está más próximo al horizonte.
Amazings / NCYT.

FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LAS CÉLULAS SOLARES

Fundamentos fisicos de las células solares
• Los materiales
Ciertos materiales de las celdas de energía solar, denominados semiconductores tienen sus electrones de valencia ligados a los átomos con energías muy semejantes a las de los fotones que constituyen la luz solar. Cuando ésta incide sobre el semiconductor sus fotones rompen los enlaces y los electrones de valencia quedan libres para circular por el semiconductor. Algo análogo ocurre también con el enlace roto, llamado “huecos”, que saltando de un átomo a otro puede también moverse con cierta libertad.
Estos electrones libres (negativos) y estos huecos (positivos), creados en los puntos donde hay iluminación, tienden a difundirse hacia las regiones oscuras y por lo tanto con menos densidad de ellos. Sin embargo, al moverse ambas partículas en el mismo sentido no dan lugar a corriente eléctrica, y antes o después se recombinan restableciendo el enlace roto. No obstante, si en algún lugar próximo a la región donde estas parejas de electrones y huecos han sido creados recombinan restableciendo el enlace roto. No obstante, si en algún lugar próximo a la región donde estas parejas de electrones y huecos han sido creados recombinan restableciendo el enlace roto. No obstante, si en algún lugar próximo a la región donde estas parejas de electrones y huecos han sido creadas, se crea un campo eléctrico en el interior del semiconductor, este campo separa a los electrones de los huecos, haciendo que cada uno circule en dirección opuesta y por consiguiente dando lugar a una corriente eléctrica neta en el sentido del citado campo eléctrico.
• Formas de crear un campo eléctrico en un sólido
Existen varios métodos para establecer un campo eléctrico en el interior de un sólido. Todos ellos están ligados al concepto de potencial de contacto que aparece cuando se unen dos materiales con distinta afinidad electrónica. Es natural que puedan existir, por tanto, infinidad de pares de materiales distintos capaces de proporcionar un potencial de contacto. Además, dado que es la diferente afinidad electrónica lo que determina la aparición del potencial de contacto, se podrá tener un campo eléctrico aún con un solo material con tal que dos regiones contiguas de una muestra hayan sido tratadas o contaminadas debidamente para tener distinta afinidad. Se dirá en éste último caso que se tiene una “homounión” y “heterounión”, en el caso de materiales diferentes. Cuando una heterounión está constituida por un metal y un semiconductor se llama barrera Schottky.
En las células solares convencionales, el campo eléctrico separador se logra en la zona de transición, o unión de dos regiones de un cristal de silicio que habían sido tratadas químicamente de manera desigual: una fue impurifica con fósforo (región n) y otra con boro (región p). Con ello aparecía un campo eléctrico dirigido de la zona “n” hacia la “p” que tiende a enviar a los elementos hacia la zona “n” y los huecos hacia la zona “p”. Todo esto se puede observar en la figura 4.
• Estructura de una célula solar
En la figura 4 puede apreciarse la constitución concreta de una célula solar de silicio convencional. Una barra cristalina de silicio, dopado con boro, se corta en discos de un espesor aproximado de 0,3 mm. Una de sus caras se dopa fuertemente con fósforo mediante difusión a alta temperatura desde una atmósfera gaseosa rica en fósforo, de manera que este elemento penetra en el silicio con mayor concentración que la del boro que este contenía hasta una profundidad de 0,3 micras aproximadamente. Encima de esta capa se deposita una rejilla metálica y en la parte posterior de la célula una capa continua. Ambas capas sirven para facilitar la toma de contactos eléctricos en ambas regiones.
• Modo de funcionamiento
Cuando la luz incide sobre la cara superior de la célula algunos enlaces son rotos, generándose pares electrón-hueco. Si esta generación se produce a una distancia de la unión menor de lo que se denomina longitud de difusión, en promedio, antes o después estos portadores serán separados por el fuerte campo eléctrico que existe en la unión, moviéndose el electrón hacia la zona n y el hueco hacia la zona p, dando lugar por consiguiente, a una corriente desde la zona n a la zona p. Si un electrón y un hueco se encuentran antes de atravesar la unión se recombinan, perdiéndose en forma de calor la energía luminosa que habían absorbido.
Uno de los factores que más limitan la eficaz conversión de energía luminosa en eléctrica es el que se deriva de la falta de adaptación entre la energía de los fotones del espectro solar y la energía necesaria para romper el enlace de un electrón en un material dado. Así los fotones con energía inferior a la necesaria para romper un enlace no serán absorbidos y se perderán. Los muy energéticos gastaran parte de su energía en romper el enlace de un electrón (es decir en crear un par electrón-hueco) y el resto en ceder energía cinética a ese hueco y electrón. La energía cinética se perderá rápidamente en forma de calor a causa de las colisiones de estos portadores con los átomos del material. La energía recuperable del par electrón-hueco generado será, como máximo, igual a la energía potencial debido al campo creado en la unión.
Dado que el espectro solar es bastante ancho y la mayor parte de los fotones tienen energías comprendidas entre los 3,1 eV y los 0,7 eV no es posible conseguir rendimientos muy altos con un solo material. La figura 6 muestra los máximos rendimientos obtenibles con distintos materiales semiconductores atendiendo a este efecto y suponiendo que no hay precombinación.
Los materiales con banda prohibida de 1,5 eV serian los mejores, visto el espectro solar. Pero dado que el rendimiento no depende sólo de eso, sino también de las tecnologías de fabricación del material y de la célula, una célula de silicio real es hoy más eficiente que una de CdTe.
• Rendimiento de conversión
El rendimiento de conversión, de una célula solar se define como:
El rendimiento teórico máximo alcanzable es del 95% habida cuenta de que el espectro solar proviene de un gas de fotones a 6000ºC que trabaja frente a una temperatura de 300ºC. Dicho valor es inalcanzable en la práctica si se emplea una célula de un solo material semiconductor. La radiación solar no es monocromática, sino que presenta una distribución espectral bastante amplia. En la superficie de la tierra se extiende aproximadamente desde el ultravioleta (3500 Å) hasta el infrarrojo próximo (2 m). La suma de las potencias correspondientes a cada una de esas frecuencias es lo que llamamos potencia solar incidente, Pin. Pero no todas las frecuencias son aprovechables por un determinado material fotovoltaico, porque éste es transparente por encima de una longitud de onda.
En los materiales muy absorbentes, la corriente generada es grande, pero la tensión de circuito abierto es baja, por serlo la banda prohibida del semiconductor. Solo dividiendo el espectro solar en varios bloques de frecuencia y poniendo una célula espectralmente adaptada en cada bloque puede superarse el límite del 25% que puede considerarse como barrera infranqueable para sistemas con una sola célula de banda prohibida constante.
• Efecto de la resistencia serie
Una célula solar ideal genera energía eléctrica que puede ser suministrada íntegramente a una carga. Una célula real, por el contrario, poseerá una cierta resistencia serie en la que se perderá parte de la potencia. La resistencia serie modifica la forma de la curva V-I de manera que Pmax resulta reducida respecto a la misma célula con Rs=0. La figura 7 muestra una curva para varios valores de Rs.
El efecto negativo de la resistencia serie se hace muy importante en células que reciben luz concentrada puesto que la potencia disipada en una resistencia vale I2R.
• Reflexión de la luz
Un elemento que afecta a la absorción de la luz por las células, aparte de las propiedades ópticas intrínsecas del material, es la reflexión en la superficie de la célula por causa de la discontinuidad del índice de refracción en la interfase.
El índice de refracción de los semiconductores es bastante elevado, de 3,5 a 4,5, lo cual produce una reflexión muy importante de la luz en la superficie. Con ello se reduce el rendimiento de la célula, puesto que solo se absorbe un 60%-70% de la luz incidente. Este problema se resuelve generalmente depositando capas delgadas antirreflexivas transparentes, con espesores ópticos del orden de un cuarto de la longitud de onda de la luz, que permiten fácilmente alcanzar absorciones del 90%.

¿QUE ES EL INFINITO?

¿Qué es el infinito?
No es una pregunta fácil de responder, de hecho, los mejores matemáticos de la actualidad continúan dándole vueltas, y no es de extrañar, porque, como veremos a continuación, el infinito es un campo sembrado de minas. Creo que más que responder a la pregunta, lo mejor es ir planteando la cuestión desde un punto de vista histórico sin pretender con ello más que sembrar la curiosidad en todos ustedes.
Vivimos en un mundo que nos ofrece siempre cosas tangibles, cosas que podemos medir, que podemos pesar, que tienen un principio y un fin, cosas finitas. Sin embargo, a veces, las fronteras se difuminan, parecen huir permanentemente de nosotros, se alejan más y más sin que podamos alcanzarlas por mucho que lo intentemos. El tiempo es una de esas cosas, nuestra vida es finita, nacemos y morimos, pero cuando una criatura muere, el tiempo continúa su ritmo impasible, parece que no tiene fin… que es eterno. En todas las culturas parece existir de alguna manera este concepto de tiempo interminable, aunque no esté a nuestro alcance. Vivir para siempre, ser inmortal, la existencia infinita, es una cualidad asignada con mucha frecuencia a seres divinos.
También el espacio parece extenderse a nuestro alrededor sin frontera definida, miramos al horizonte pero si nos acercamos a él descubrimos que sigue estando igual de lejano. Lo mismo sucede al mirar a las estrellas, aunque no sean visibles a simple vista, sabemos que más allá están las galaxias y cúmulos de galaxias y, aunque el mundo real pueda ser o no finito, nuestra imaginación no tiene reparos en seguir buscando. Algo en nuestro cerebro nos dice que el espacio se extiende sin fin y, si nos dicen que no es así, siempre surge la pregunta ¿y qué hay más allá?
Ambas nociones de lo inalcanzable, la inmortalidad o, lo que es lo mismo, el tiempo infinito y la infinitud del espacio, se las ha planteado la humanidad, en muy diversas formas, desde hace muchos milenios, pero no fueron las únicas. Una de las primeras cosas que inventó el ser humano fueron las matemáticas, el inicio surgió de la necesidad de intercambiar cosas, contar ovejas, cabras, o granos de trigo. Y contar es poner números ordenados en secuencia, 1, 2,3, 4, 5,…, contando, contando, se dieron cuenta de que no había fin, que por muy grande que fuera un número, siempre podíamos añadirle uno más y escribir uno mayor.
Imagínense que escriben en una pizarra un número cada vez más grande, para hacerlo fácil, pongan un 1 y luego vayan añadiéndole ceros: 10, 100, 1000,… cada cero añadido expresa un número diez veces mayor que el anterior, así pues, si existiera un final, llegaríamos 10 veces más rápido. Se han descrito números muy grandes, el “gúgol” (del inglés googol), por ejemplo, es un 1 seguido de cien ceros, por cierto, el nombre se lo inventó Milton Sirotta cuando tenía nueve años y su tío, el matemático Edeard Kasner lo hizo famoso al publicarlo en un libro de divulgación que llevaba por título “Las matemáticas y la imaginación”. Incluso hay quien dice que el nombre del buscador Google nació de un error sintáctico al escribirlo.
Aunque el gúgol sea muy grande, se encuentra muy lejos del infinito. Como poner ceros no es problema, se han manejado números mucho más grandes, como “gúgolplex”, que es un 1 acompañado de ¡un gugol de ceros! Da lo mismo donde pongamos la frontera, el número infinito sigue estando igual de lejos. Podrían pasarse toda la vida escribiendo ceros y siempre podrían añadir uno más, si de verdad fueran eternos y el espacio fuera infinito, podrían pasarse escribiendo ceros toda la eternidad en una pizarra de dimensiones interminables, dicho de otra forma, necesitarían los dos primeros infinitos para expresar el tercero.

NANOLÁMINAS CONVIERTEN CALOR RESIDUAL EN ELECTRICIDAD

Se ha conseguido desarrollar un método barato y respetuoso con el medio ambiente, para sintetizar láminas de cristales de óxido de cobalto y sodio, de milímetros de longitud y 20 nanómetros de espesor, y con propiedades útiles para diversas tecnologías del sector de las energías alternativas y del de la electrónica.
Este material tiene propiedades fascinantes, incluyendo una alta capacidad termoeléctrica, una buena conductividad eléctrica, su aptitud potencial como material superconductor y la posibilidad de emplearlo como material de cátodo para baterías basadas en iones de sodio.
Las nanoláminas también soportan  ser dobladas, a veces hasta 180 grados, una capacidad de resistencia inusual para las cerámicas, que normalmente son quebradizas.
El material, desarrollado por el equipo de Richard Robinson, profesor de ciencia e ingeniería de los materiales en la Universidad de Cornell, en Ithaca, Nueva York, está basado en elementos comunes y abundantes (sodio, cobalto y oxígeno) sin incluir entre sus ingredientes a elementos tóxicos como el telurio, normalmente utilizados en los dispositivos termoeléctricos.
Por regla general, los materiales de óxidos no son eléctricamente conductores, sino aislantes. Dado que el nuevo material es un óxido conductor, puede usarse en dispositivos termoeléctricos para convertir el calor residual en energía. Ahora que los investigadores han producido las nanoláminas, esperan que la eficiencia termoeléctrica del material mejore, permitiendo ello la creación de dispositivos termoeléctricos más eficientes, idóneos para diversas tecnologías del sector de las energías alternativas.
En el trabajo de investigación y desarrollo, al que la revista académica Journal of Materials Chemistry le ha dedicado una portada, también han intervenido Mahmut Aksit y David Toledo.

TIPOS DE COLECTORES SOLARES

Tipos de colectores solares
Los colectores solares térmicos son dispositivos capaces de captar la radiación solar y transmitírsela a un fluido, para su posterior aprovechamiento
Los colectores solares se dividen en dos grandes grupos:
1. Los Colectores Solares sin concentración:
Los cuales no superan los 70º C aproximadamente, por lo que son usados en las aplicaciones de la energía solartérmica de baja temperatura. Un ejemplo de aplicación sería la producción de agua caliente sanitaria.
2. Los Colectores Solares de Concentración:
Los cuales, haciendo uso de los métodos de concentración de la óptica, son capaces de elevar la temperatura de fluido a más de 70º C. Estos se aplican en la energía solar térmica de media y alta temperatura.
1. Colectores Solares sin concentración
Estos colectores se caracterizan por no poseer métodos de concentración de energía solar, por lo que la relación entre la superficie del colector y la superficie de absorción es prácticamente la unidad.
– Colector solar de Placa Plana:
En general un colector de placa plana actúa como un receptor que recoge la energía procedente del Sol y calienta una placa. La energía almacenada en la placa es transferida al fluido. Usualmente, estos colectores poseen una cubierta transparente de vidrio o plástico que aprovecha el efecto invernadero, formado por una serie de tubos de cobre, los cuales expuestos al sol absorben la radiación solar y se la transmiten al fluido que atraviesa su interior. Su aplicación es la producción de agua caliente sanitaria, climatización de piscinas y calefacción.
– Colectores de Aire:
Son colectores de tipo plano cuya principal característica es tener como fluido caloportador el aire. No tienen una temperatura máxima límite (los procesos convectivos tienen una menor influencia en el aire) y trabajan mejor en condiciones de circulación normal, pero en contraposición poseen una baja capacidad calorífica y el proceso de transferencia de calor entre placa y fluido es malo. Su aplicación principal es la calefacción.
– Colectores de Vacío:
Van dotados de una doble cubierta envolvente, herméticamente cerrada, aislada del interior y del exterior, y en la cual se ha hecho el vacío. Su finalidad es la de reducir las pérdidas por convección. Son más caros, además de perder el efecto del vacío con el paso del tiempo. Su aplicación principal es la producción de agua calienta sanitaria y climatización de piscinas.
– Tubos de Calor:
Poseen una simetría cilíndrica, formados por dos tubos concéntricos; uno exterior de vidrio y uno interior pintado de negro o con pintura selectiva. El fluido circula por el tubo del interno. Su aplicación principal es la calefacción.
– Colectores Cónicos o esféricos:
Su principal característica es que constituyen simultáneamente la unidad de captación y de almacenamiento. Su superficie de captación es cónica o esférica con una cubierta de vidrio de la misma geometría. Con estas geometrías se consigue que la superficie iluminada a lo largo del día, en ausencia de sombra, sea constante. Su instalación es sencilla, pero presentan problemas de estratificación del agua y la superficie útil de captación es pequeña. Su aplicación principal es la producción de agua caliente sanitaria por medio de energía solar.
2. Colectores Solares de Concentración:
Usan sistemas especiales con el fin de aumentar la intensidad de la radiación sobre la superficie absorbente y de este modo conseguir altas temperaturas en el fluido caloportador. La principal complicación que presentan es la necesidad de un sistema de seguimiento para conseguir que el colector esté permanentemente orientado en dirección al Sol.
– Concentradores cilíndricos:
Su superficie reflectora es la mitad de un cilindro. Su aplicación principal es la producción de vapor en una central térmica
– Concentradores paraboloides:
Su superficie reflectora presenta una geometría de paraboloide de revolución. Su aplicación principal es la producción de vapor en una central térmica.

¿QUE ES LA ELECTROFORESIS?

La  electroforesis  es una técnica para la separación de moléculas según la movilidad de estas en un campo eléctrico.
La separación puede realizarse sobre la superficie hidratada de un soporte sólido (p. ej., electroforesis en papel o en acetato de celulosa), o bien a través de una matriz porosa (electroforesis en gel), o bien en disolución (electroforesis libre). Dependiendo de la técnica que se use, la separación obedece en distinta medida a la carga eléctrica de las moléculas y a su masa.
La variante de uso más común para el análisis de mezclas de proteínas o de  ácidos nucleicos  utiliza como soporte un  gel, habitualmente de  agarosa  o de  poliacrilamida.
Los ácidos nucleicos ya disponen de una carga eléctrica negativa, que los dirigirá al polo positivo, mientras que las proteínas se cargan al unirse con sustancias como el SDS (detergente) que incorpora cargas negativas de una manera dependiente de la masa molecular de la proteína. Al poner la mezcla de moléculas y aplicar un campo eléctrico, éstas se moverán y deberán ir pasando por la malla del gel (una red tridimensional de fibras cruzadas), por lo que las pequeñas se moverán mejor, más rápidamente. Así, las más pequeñas avanzarán más y las más grandes quedarán cerca del lugar de partida.
La gran mayoría de  macromoléculas están cargadas  eléctricamente  y, al igual que los  electrolitos, se pueden clasificar en fuertes y débiles dependiendo de la constante de ionización de grupos ácidos y |básicos. Por ejemplo los ácidos nucleicos son poliácidos fuertes.
Por lo general, para caracterizar la molécula se determina la velocidad a la que esta se mueve en un campo eléctrico y se utiliza para determinar, en el caso de proteínas, la masa molecular o para detectar cambios de aminoácidos y separar cuantitativamente distintas especies moleculares; en el caso de ácidos nucleicos se determina su tamaño, medido en pares de bases.

PANEL SOLAR QUE GENERA DIRECTAMENTE CORRIENTE ALTERNA

Nuevo Panel Solar Genera Directamente Corriente Alterna
La electricidad que sale de los paneles fotovoltaicos es siempre corriente directa DC. Como prácticamente todos los aparatos que usamos son de corriente alterna AC, nos vemos obligados a tener que contar con un inversor en nuestra instalación fotovoltaica, el cual convierte la DC que sale de los paneles solares en AC para que podamos usarla.
También es posible incluir pequeños inversores (llamados microinversores) directamente dentro de cada panel solar, y en vez de usar la corriente de un gran inversor, la corriente se obtiene de todos estos micro inversores.
La compañía GreenRay Solar esta obteniendo fondos para desarrollar este tipo de tecnología, para que algún día podamos ir a comprar un panel solar y usarlo ese mismo día al conectarlo a algún aparato, sin más complicaciones.
También es una realidad que este tipo de paneles costarán más dinero. Pero como GreenDay nos dirá, los microinversores ofrecen beneficios adicionales. Por ejemplo, si parte del panel esta bloqueado, las otras partes seguirán trabajando. Y si eres una de esas personas que les gusta monitorear el desempeño de sus paneles, los micro inversores nos darán información más detallada y precisa. Adicionalmente hay que tomar en cuenta que no necesitaremos gastar en inversores ni en instaladores.

INNOVADORA TECNOLOGIA LASSER CON NANOCABLES

Una innovadora  tecnología láser con nanocables de óxido de zinc
Permitirá manipular células vivas e incrementar la capacidad de almacenamiento de los DVD´s, entre otras aplicaciones
Una investigación realizada en el Bourns College of Engineering de la Universidad de California, Riverside (UCR) ha permitido desarrollar una nueva tecnología láser, que podría contar con amplias aplicaciones, desde la eliminación de virus y otras tareas en el área de la medicina y la biología, hasta el incremento en la capacidad de almacenamiento de información de DVD´s y otros dispositivos. El gran avance de esta tecnología está marcado por el empleo de nanocables de óxido de zinc como semiconductores.
Los nanocables de óxido de zinc y su empleo como semiconductores han permitido desarrollar esta nueva tecnología láser, con amplio impacto en distintas áreas. Imagen: blogingenieria.com
Un equipo de ingenieros e investigadores de la Universidad de California, Riverside (UCR), en Estados Unidos, dirigido por el profesor de ingeniería eléctrica Jianlin Liu, ha desarrollado una nueva tecnología láser que funciona con nanocables semiconductores de óxido de zinc. Este avance podría tener amplias aplicaciones en medicina, biología e informática, entre otras áreas.
En la actualidad, los láseres de rayos ultravioleta son ampliamente utilizados en el procesamiento de datos, almacenamiento de información y en el campo de la biología. Sin embargo, sus aplicaciones se han visto limitadas en cierta medida por su tamaño, costo y potencia alcanzada. La generación actual de láseres de rayos ultravioleta se basa en un material llamado nitruro de galio.
Pero el equipo dirigido por el profesor Jianlin Liu ha desarrollado un sistema basado en láseres de óxido de zinc y en el empleo de nanocables de este material como semiconductores, una alternativa que permitirá fabricar dispositivos con tamaños más pequeños, menores costos y mayores potencias, entre otras ventajas.

Hasta hoy, los nanocables de óxido de zinc no podían ser utilizados en distintas aplicaciones debido a la ausencia del material denominado como “tipo p”, o de tipo positivo, imprescindible para todos los semiconductores. Los investigadores han resuelto este problema a través de la incorporación del antimonio, un metaloide, para crear el material de tipo p.
Un avance muy esperado
Según Liu, la comunidad de investigadores dedicada a trabajar con el óxido de zinc en todo el mundo ha estado tratando de lograr este avance durante el transcurso de la última década. En consecuencia, este adelanto podría estimular el desarrollo de todo el campo científico y tecnológico relacionado con el óxido de zinc.
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El profesor Jianlin Liu, ubicado en el centro de la imagen, fue el director de esta investigación. Imagen: University of California – Riverside.
Aunque el rendimiento de los láseres de rayos ultravioleta de nitruro de galio ha mejorado significativamente en la última década, la demanda existente obliga a reducir los costes, aumentar la potencia y a trabajar con longitudes de onda más corta, condiciones que han motivado el interés en el óxido de zinc (ZnO) para su empleo en estas tecnologías.
Los resultados de la investigación han sido publicados en la edición de julio de la revista especializada Nature Nanotechnology. Además, la Universidad de California, Riverside (UCR) difundió el hallazgo a través de una nota de prensa. Con el profesor Jianlin Liu trabajaron en el presente estudio los estudiantes de postgrado de la UCR Sheng Chu, Guoping Wang, Jieying Kong, Lin Li y Jingjian Ren.
Al mismo tiempo, también participaron en la investigación Weihang Zhou, un estudiante de la Fudan University de China; Leonid Chernyak, un profesor de física de la University of Central Florida; Yuqing Lin, un estudiante graduado también de la University of Central Florida, y Jianze Zhao, estudiante de la Dalian University of Technology de China.
Gran impacto tecnológico
El descubrimiento podría tener una amplia gama de aplicaciones tecnológicas. Por ejemplo, la nueva tecnología láser podría ser utilizada para leer y procesar datos con mayor eficacia en medios de almacenamiento como el DVD. Mientras un DVD almacena con la tecnología actual dos horas de música, con el nuevo sistema podría almacenar de cuatro a seis horas, duplicando o triplicando la capacidad de almacenamiento.
En el campo de la biología y la medicina terapéutica, un rayo láser con esta tecnología y dimensiones sería capaz de penetrar en una célula viva, para de esta forma activar modificaciones en la misma. Asimismo, la nueva tecnología también podría emplearse en sistemas de purificación del agua.
En el terreno de la fotónica, este adelanto podría facilitar el procesamiento y transmisión de datos a velocidades mucho mayores que las actuales. En consecuencia, estarían dadas las condiciones para el desarrollo de las tecnologías de comunicación inalámbrica ultravioleta, potencialmente superiores a las empleadas en la actualidad.
Sin embargo, aunque el equipo conducido por Liu ha demostrado importantes avances en esta nueva tecnología, aún queda un gran trabajo por delante en cuanto a la optimización de la estabilidad y la fiabilidad del material tipo-p. La investigación fue apoyada por la Army Research Office, la National Science Foundation y el Department of Energy de Estados Unidos.