Categoría: zemiorka

#Nanovedades: un filtro de agua bioinspirado

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Léelo completo en su sitio: http://zemiorka.blogspot.com/2018/12/nanovedades-un-filtro-de-agua.html

 El acceso al agua potable es uno de los grande problemas globales de nuestro tiempo, y lo será siendo si no tomamos drásticas medidas. En 2015 unas 660 millones de personas no tenían garantizado el acceso al agua potable. De seguir la tendencia actual, en 2050 la inseguridad hídrica afectará a dos tercios de la población mundial. El uso de diversos nanomateriales para lograr la purificación y descontaminación de aguas es una de las áreas de investigación y desarrollo mas activas y prometedoras. Lidiar con los contaminantes presentes en las aguas implica solucionar el problema de clarificar, eliminar y neutralizar distintos tipos de materiales en suspensión o disueltos en la misma.
 Si bien las nanotecnologías están proveyendo soluciones muy eficientes para eliminar metales pesados, nitratos, hidrocarburos, microorganismos y toxinas, desde un punto de vista práctico sucede lo mismo que en el caso de las soluciones convencionales: para cada contaminante se requiere una aplicación específica. Una buena idea sería disponer de un descontaminante universal, capaz de remover polvo en suspención como nitratos. Científicos de la Universidad de Peking se inspiraron en los tentáculos de la anémona de mar para desarrollar un nanomaterial capaz de contraerse según la acidez del medio para la eliminación de residuos en suspensión, iones e hidrocarburos presentes en agua para su potabilización.

 La eficiencia reportada por los autores excede con creces la perfomance de los materiales convencionales. Sin dudas estamos ante uno de los más novedosos y prometedores desarrollos nanotecnológicos: escuchalo acá en la columna de nanotecnología de M24.

 Artículo de referencia en Nature.-

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#Nanovedades: Obteniendo nitrógeno a partir del aire para jubilar al proceso Born-Haber

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Léelo completo en su sitio: http://zemiorka.blogspot.com/2018/11/nanovedades-obteniendo-nitrogeno-partir.html

 En la última columna de nanotecnología por M24 hablamos sobre avances en nanomateriales para jubilar al centenario proceso de Haber-Bosh. Esta fundamental reacción es clave para la obtención de amoníaco a partir del nitrógeno atmosférico, y proveer a la industria de fertilizantes de este vital elemento químico. El proceso fue patentado por el científico alemán Fritz Haber en 1910 e implementado industrialmente por el ingeniero alemán Carl Bosch. Ambos fueron galardonados con el premio Nobel de Química precisamente por estos avances: Haber en 1918 y Bosch en 1931.

 El método se basa en la reacción del nitrógeno atmosférico con hidrógeno para obtener el amoníaco. La revolución productiva que posibilitó este método garantiza hoy día el sustento alimenticio de mas de un tercio de la población mundial. A pesar de esto, el método también fue utilizado para producir explosivos y municiones. Esto es parte de lo trágico de la vida de Haber quien además introdujo el gas mostaza en los campos de batalla de la Primera Guerra Mundial. Una de cal y otra de arena, pero, viendo los grandes números el proceso Born-Haber es utilizado hoy día para producir fertilizantes y así garantizar los niveles de producción de alimentos requeridos por la población mundial.

 Este proceso requiere altas presiones, de hasta 300 atmósferas, y altas temperaturas, entorno a los 500°C, para operar. Se estima que el uso mundial de este proceso consume hasta un 2% de la energía disponible hoy día, y los costos de producción dependen fuertemente de los precios del gas natural. Entre un 70 y 90% del costo de producción del amoníaco depende de ese recurso natural. El proceso Haber-Bosh es el único disponible para producir fertilizantes. 

 Sin dudas obtener un método que reduzca el impacto ambiental, el consumo de recursos naturales y mejore la eficiencia es un desafío que la nanotecnología ha logrado resolver. En Nature Chemistry se reporta un método de síntesis de dinitrógeno utilizando sales complejas de uranio. El método fue diseñado para ser escalado en condiciones de presión ambiente y a 200°C.

 La nanocolumna con las nanovedades sobre este método está disponible en la web de M24 para su pleno disfrute.




Lanzamiento de un Soyuz visto desde la Estación Espacial Internacional

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 Desde la órbita de nuestro planeta todo se ve distinto. Incluso los rutinarios lanzamientos de cohetes. En este breve time lapse elaborado por Seán Doran podemos apreciar el lanzamiento desde el cosmódromo de Baikonur de la nave de carga no tripulada Progress MS-10 el 16 de noviembre. La nave fue impulsada por el cohete Soyuz FG en lo que fue el cuarto lanzamiento exitoso de un cohete Soyuz desde el fallo en la Soyuz MS-10 el pasado 11 de octubre. Esta serie de lanzamientos exitosos sirvió para confirmar que lo sucedido con el Soyuz MS-10 fue un caso particular y no un error de diseño o construcción.
 El lanzamiento fue nocturno lo que sin dudas contribuyó a lo espectacular de las imágenes que se obtienen en este tipo de condiciones. Lo que sin dudas resaltó es el video elaborado por Doran en base a las imágenes de los cosmonautas de la EEI. Hasta donde se no existe un registro de este tipo, y en todo caso la calidad del mismo es excepcional. Hay que tener en cuenta que para registrar el lanzamiento de un cohete desde la órbita se dispone de una breve ventana. El pequeño punto que corresponde al Soyuz se puede observar a partir de los 5 segundos, en la mitad de la pantalla. Sigue una trayectoria hacia arriba y de izquierda a derecha hasta que se aprecia un claro destello en la esquina superior izquiee la pantalla. Según creo entender ese destello corresponde a la separación de la segunda etapa e ignición de la tercera. En todo caso debería corroborar esta afirmación. 
 Mas allá de estos aspectos el video es fascinante y lo podemos comparar con el publicado por Roscosmos, en el que podemos ver la secuencia de lanzamiento desde el cohete Soyuz:
 De esta forma, podemos decir sin estar equivocados, que le hemos dado todas las perspectivas a este asunto.

Veinte años de la estrella Estación Espacial Internacional

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 Un día como hoy, hace tan solo veinte años, se lanzaba el primer módulo de la Estación Espacial Internacional. Comenzaba así la construcción de la mayor cosa puesta sobre nuestras cabezas. El módulo ruso Zaryá fue el primer ladrillo en la larga construcción de este este enorme y complejo laboratorio que requirió el esfuerzo conjunto de Rusia, los Estados Unidos, la Unión Europea, Japón y Canadá. La masa total de la EEI asciende a unas 420 toneladas y sus dimensiones generales son de 109 m de largo y 73 de ancho: en pocas palabras la estación espacial ocuparía una cancha de fútbol entera. El volumen interno habitable supera los 110, y su volumen presurizado otros 900 respectivamente.

Esta extraordinaria infografía contiene mas de 500 datos explicativos y cuatro ilustraciones: es realmente un mapa, tal como lo ha dicho su propio autor y merece ser apreciada en su máxima resolución de 1339×4000 px. El trabajo completo está en Ciudad Futura.-





 Pocas semanas del lanzamiento de Zaryá, el 4 de diciembre, el transbordador espacial norteamericano Endeavour colocaba en órbita el módulo Unity, la segunda pieza clave. Dos días después la tripulación del Endeavour acoplaría al módulo ruso el primer módulo norteamericano de la EEI. Estos dos módulos, diseñado por países con tecnologías distintas e ingenieros que nunca se vieron la cara, se acoplaron perfectamente hasta nuestros días. Los cimientos de la EEI estaban sólidamente acoplados. Dos años después, se acoplaban los módulos Zvezdá de Rusia (12 de julio) y Zenith de la NASA (11 de octubre) y finalmente el 31 de octubre de 2000 se lanzaba la Expedición 1 a la EEI. La nave rusa Soyuz TM-31 tripulada por William Shepherd (NASA), Yuri Guidzenko y Serguéi Krikaliov fueron la primer tripulación de la Estación Espacial Internacional. La misión de estos primeros tripulantes fue de 131 días a bordo de la ISS. Desde ese día hasta el momento en que se escriben estas lineas la EEI ha estado permantentemente tripulada. Es la base de la Humanidad en el espacio, y por cierto uno de los más importantes laboratorios de investigación científica.


 Estos veinte años de exploración espacial demuestra lo que se puede hacer cuando la voluntad política de sumar recursos e iniciativas se concreta. Es una excelente oportunidad para disfrutar del reciente documental que Roscosmos publicó en el día de hoy. En esos 25 minutos podemos ver un completo panorama de la historia y presente de la EEI. Contiene extraordinarias imágenes no vistas hasta nuestros días, lo que lo convierte en un documento extraordinario. La EEI es, por brillo propio, toda una estrella, y es el objeto celeste más brillante luego de la Luna.


 Hace unos días podíamos apreciar el nuevo retrato de la EEI, con una serie de imágenes extraordinarias que muestra al gran complejo espacial en su actual configuración.


 Por último, y para resumir magníficamente el enorme conjunto de datos disponibles de la EEI, está la infografía elaborada por Paco Arnau que es el más exhaustivo documento elaborado para conocer a fondo este proyecto.


#Nanovedades, columna de nanotecnología en M24: grafenos al horno

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 Comparto por aquí la columna de nanotecnología de la semana pasada en Intercambio, por M24. Nuevamente el menú del día es el ubicuo grafeno. En este caso hablamos de un nuevo método de síntesis mediante un métido barato y fácilmente accesible mediante el uso de hornos caseros de microondas. Si bien el método no permite obtener grafenos monocapa, si permite sintetizar unos 0,11 gramos por hora de grafeno multicapa. Este método, por su accesibilidad y fácil implementación, permite diseñar procesos industrialmente escalables para producir grafenos multicapa y eventualmente reproducir el método en laboratorios liceales y técnicos. 

 Llegué a este trabajo gracias a Francis, y el trabajo original se puede consultar en Advanced Materials. La columna de nanotecnología, para su pleno disfrute, se puede escuchar en la web deM24.-