¿QUE SON LOS SEMICONDUCTORES?

semiconductor
El término semiconductores puede mal interpretarse con facilidad. No son conductores a medias como el nombre lo sugiere.
Un semiconductor puede tener las características de un conductor o de un aislador, dependiendo de su temperatura y la FEM aplicada. El silicio puro, un material gris de apariencia metálica, es un semiconductor. A la temperatura normal no tiene electrones libres. Todos sus electrones están unidos a sus respectivos átomos.
El silicio puro a la temperatura normal es un aislador. Si su temperatura se eleva hasta cierto valor crítico, se vuelve conductor. Cuando el cristal de silicio alcanza una temperatura crítica, los electrones periféricos son desprendidos de sus átomos por la energía calorífica y flotan en los espacios de cristal. Tan pronto como la temperatura alcanza este nivel, el silicio será conductor. En el instante en que la temperatura está por debajo del nivel crítico, los electrones libres volverán a sus átomos. El silicio tendrá nuevamente su cualidad aislante.
También es posible lograr que el silicio sea conductor a la temperatura normal, si se le aplica un voltaje. Si el silicio puro se conecta a una fuente de alto voltaje, las fuertes líneas de FEM que actúan entre las terminales negativa y positiva de la fuente desprenderán electrones periféricos fuera de los átomos de silicio. El silicio será conductor cuando el alto voltaje actúe sobre él. Cuando el alto voltaje cesa, los electrones libres volverán a los átomos. El silicio volverá a comportarse como aislador. Existen sólo tres elementos que pueden clasificarse como semiconductores reales: carbono, germanio, silicio.

INVENTAN EL MATERIAL MÁS LIGERO DEL MUNDO

Un equipo de científicos de la Universidad Técnica de Hamburgo y la Universidad de Kiel anunciaron el descubrimiento del material más ligero jamás creado, el aerografito.
El material está compuesto en un 99,99% de aire, y consiste en complejas y nanométricas estructuras tubulares de carbono con propiedades tan impresionantes como que se puede comprimir a la milésima parte de su tamaño y luego revertirse por sí solo a su forma original. Además puede resistir 40.000 veces su propio peso sin romperse y es conductor de la electricidad.
El aerografito –con su densidad es de 0,2 miligramos por centímetro cúbico– superó ampliamente a los dos materiales anteriores que tenían el récord de la sustancia más ligera: El aerogel de nanotubos de carbono, con una densidad de 1 miligramo por centímetro cúbico, y la microretícula metálica ultraligera, con 0,9 miligramos por centímetro cúbico de densidad.

Se especula que por sus propiedades, entre ella su alta conductividad eléctrica, el material podría ser la base para nuevas pilas y baterías ultraligeras.
http://www.wired.co.uk/news/archive/2012-07/13/aerographite

¿QUE ES HERMETICIDAD EN CABLES DE ENERGIA?

Hermeticidad en cables de energía
Con respecto a los diseños de los cables, hoy en día con una adecuada selección de materiales y un excelente proceso de manufactura se logran cables con aislamientos reducidos, diseño de cables herméticos,  los  cuales  contemplan conductores bloqueados por medio de compuestos elastoméricos que evitan la penetración longitudinal del agua a través del   conductor.  
Adicionalmente,   en   la pantalla metálica se colocan cintas hinchables, las cuales proporcionan un bloqueo contra ingreso longitudinal de humedad en el cable a través de la pantalla  metálica. 
El  concepto  del  bloqueo es el mismo al utilizado en los pañales  desechables,  es  decir,  el material hinchable en contacto con el agua se “hincha” al atrapar las moléculas del agua y genera un doble efecto bloqueador, por un lado atrapa la humedad y por otro, al hincharse, sella los espacios de aire que quedan entre la pantalla metálica y la cinta reunidora.
Para evitar la penetración radial del agua en el cable cuando se rompe la cubierta, se ha desarrollado la aplicación en la cara interna de la cubierta de una cinta longitudinal de aluminio adherida a ésta.
Con lo anterior se logra un diseño hermético del cable y podemos incrementar la confiabilidad en la operación de cables en ambientes húmedos y en aquellos lugares donde los niveles freáticos  sean elevados, evitando con ello el desarrollo en presencia de humedad las llamadas “arborescencias”, que fracturan el aislamiento de un cable debido al efecto combinado de humedad y campo eléctrico.

EFECTO CORONA EN CABLES DE ENERGIA

Efecto Corona en Cables de Energía.

El efecto corona se presenta cuando el potencial de un conductor en el aire se eleva hasta valores tales que sobrepasan la rigidez dieléctrica del aire que rodea al conductor. El efecto corona se manifiesta por luminiscencias o penachos azulados que aparecen alrededor del conductor, más o menos concentrados en las irregularidades de su superficie.
La descarga va acompañada de un sonido silbante y de olor de ozono. Si hay humedad apreciable, se produce ácido nitroso. La corona se debe a la ionización del aire. Los iones son repelidos y atraídos por el conductor a grandes velocidades, produciéndose nuevos iones por colisión. El aire ionizado resulta conductor (si bien de alta resistencia) y aumenta el diámetro eficaz del conductor metálico.
En las líneas de transmisión, el efecto corona origina pérdidas de energía y, si alcanza cierta importancia, produce corrosiones en los conductores a causa del ácido formado.
El efecto corona es función de dos elementos: el gradiente potencial en la superficie del conductor y la rigidez dieléctrica del aire en la superficie, valor que a su vez depende de la presión atmosférica y la temperatura.
En un campo uniforme, a 25 °C y 760 mm de presión, la ionización por choque aparece al tener un valor máximo de 30 kv/cm, que corresponde a 21.1 kv/cm sinusoidal. En el caso de las líneas aéreas de transmisión de energías, se ha demostrado que el fenómeno depende del radio del conductor. El valor del gradiente de potencial para el cual aparece la ionización en la superficie del conductor se llama gradiente superficial crítico.
Los conductores de líneas aéreas están formados por varios alambres cableados y enrollados en hélice y tienen raspaduras propias de su fabricación e instalación. Esto hace aumentar el gradiente crítico, por encima de las estimaciones teóricas.
Los fenómenos descritos en forma somera hasta aquí, nos permiten afirmar que la superficie de un conductor libera iones de ambos signos. Como la tensión es alterna, algunos son atraídos hacia el conductor, conforme su polaridad en el momento en que se considere mientras que otros, son rechazados y se alejan hacia moléculas neutras para formar iones pesados. Los que se alejan, debido a que disminuye el gradiente. Al cambiar la polaridad del conductor se reinicia la ionización por choque.
Podemos cerrar este tema diciendo que las pérdidas por efecto corona se pueden mantener en valores tolerables manteniendo la tensión a la que ocurre el fenómeno, mas alta que la tensión entre fase y tierra en un 20 a 40%, para lo cual, es necesario que el diámetro del conductor sea grande o, en caso contrario, formando cada fase por medio de mas de un conductor.