Científicos descubren una técnica para fabricar diamantes en laboratorio: en tan solo 150 minutos

Científicos descubren una técnica para fabricar diamantes en laboratorio: en tan solo 150 minutos

De forma natural, se tardan miles de millones de años en que un diamante se cree. Ahora, un grupo de científicos ha logrado reducir significativamente el tiempo de fabricación.

Rocío Lasheras  26 de abril de 2024, 11:17

Un equipo de investigadores del Instituto de Ciencias Básicas de Corea del Sur dirigido por el químico Rod Rouff [...], han conseguido fabricar diamantes sintéticos en 150 minutos a condiciones de presión de 1 sola atmósfera. Lo han conseguido calentando a 1025 grados de temperatura una aleación de metal líquido compuesta de galio, hierro, níquel y silicio. [...]

Los expertos descubrieron los materiales y su cantidad exacta para crear el diamante en este tipo de cámara. Se trata de una aleación de metal líquido con estos componentes en porcentajes atómicos: 77,75 % de galio; 11,00 % de níquel; 11,00% de hierro y 0,25% de silicio. Cuando esta mezcla se expone al metano y al hidrógeno a una presión de 1 atmósfera y a 1025 grados, comienza a crearse el diamante.

Por último, cabe mencionar que esta investigación se encuentra en sus primeras etapas, pero los investigadores afirman que tiene un gran potencial y que está pendiente incluir algunas modificaciones para permitir el cultivo de los cristales preciosos en un área más grande.

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El agua supercrítica recicla el 99% de los residuos de plástico reforzado en minutos

El agua supercrítica recicla el 99% de los residuos de plástico reforzado en minutos

Los investigadores han utilizado agua supercrítica para reciclar el 99 por ciento de los plásticos reforzados con fibra de carbono (CFRP) en minutos

Mrigakshi Dixit  18 de abril de 2024 08:10 a. m. EST

Investigadores del Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) han ideado un novedoso método de reciclaje. [...] Ha desarrollado una técnica alternativa, altamente eficiente y sostenible. Para ello, aprovecharon las propiedades únicas del “agua en estado supercrítico” para reciclar más del 99 % de los plásticos reforzados con fibra de carbono (CFRP) en decenas de minutos.

Según el comunicado de prensa, el agua supercrítica se produce "en condiciones de temperatura y presión superiores a cierto nivel". Este extenso proceso crea propiedades únicas que lo hacen altamente efectivo para los procesos de reciclaje industrial. Cuando el agua alcanza condiciones supercríticas, su polaridad aumenta. Esto significa que se siente fuertemente atraído por otras moléculas polares, como la resina epoxi comúnmente utilizada como matriz en CFRP.

Además, el agua supercrítica también presenta una alta difusividad y densidad. [...] Estas propiedades únicas permiten que el agua supercrítica elimine el epoxi del CFRP y al mismo tiempo preserve selectivamente la fibra de carbono reciclada. Curiosamente, este proceso de reciclaje se estableció utilizando únicamente agua sin necesidad de catalizadores, oxidantes ni disolventes orgánicos.

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El equipo de Harvard diseña un metafluido que cambia de forma y que puede programar robots

El equipo de Harvard diseña un metafluido que cambia de forma y que puede programar robots

Según el equipo, esta es la primera vez que un metafluido demuestra un cambio de un estado newtoniano a uno no newtoniano

Jijo Malayil  03 de abril de 2024 11:00 a. m. EST

El metafluido es programable, con elasticidad, características ópticas y viscosidad configurables. También tiene la capacidad de cambiar entre un fluido newtoniano y no newtoniano. El metafluido utiliza una suspensión de pequeñas esferas de elastómero que varían de 50 a 500 micrones (μm). Bajo presión, estas esferas se pandean, provocando que cambien las características del fluido. [...]

El equipo de investigación de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) John A. Paulson de Harvard sugiere una amplia gama de aplicaciones. Por ejemplo, el nuevo metafluido podría ayudar a los ingenieros a desarrollar actuadores hidráulicos. También podría programar robots y amortiguadores inteligentes capaces de liberar energía en función de la fuerza del impacto. [...]

Además, esta sustancia innovadora también podría ayudar a desarrollar dispositivos ópticos que puedan realizar la transición entre estados transparentes y opacos.

El equipo demostró la versatilidad del metafluido cargándolo en una pinza robótica hidráulica. Sin requerir detección o control externo, el metafluido ajustó su cumplimiento para adaptarse a diferentes presiones. La pinza pudo recoger una botella de vidrio, un huevo y un arándano sin esfuerzo, sin necesidad de programación adicional ni riesgo de aplastamiento.

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Los científicos utilizan el cobre para convertir el CO₂ en combustible sostenible

Los científicos utilizan el cobre para convertir el CO₂ en combustible sostenible

Agregar cobre a un fotocatalizador cuadruplicó su eficiencia y dio como resultado la formación de metanol en lugar de metano

Ameya Paleja  25 de marzo de 2024 07:01 p. m. EST

Los científicos han ideado un método en el que los átomos de cobre ayudan a convertir el dióxido de carbono CO₂ que calienta el planeta en un combustible sostenible.

Al iluminar un material activado, el equipo logró generar metanol, que puede reemplazar los combustibles fósiles. [...] En la fotocatálisis, la luz solar se irradia sobre un material semiconductor para excitar los electrones. Estos electrones viajan a través del material y reaccionan con el dióxido de carbono y el agua para producir productos como el metanol.

Aunque se han utilizado muchos materiales para lograr esto, los investigadores han buscado materiales que puedan transportar cargas de manera eficiente. Calentaron nitruro de carbono para maximizar sus propiedades para la fotocatálisis. Utilizando pulverización catódica con magnetrón, el equipo depositó átomos de cobre que se conectan íntimamente con el semiconductor. En todo el proceso no se utilizó disolvente.[...] Agregar solo un miligramo de cobre a un gramo de nitruro de carbono cuadruplicó la eficiencia del fotocatalizador. En lugar de producir metano, que es otro gas de efecto invernadero, el semiconductor comenzó a producir metanol, un combustible valioso.

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El nuevo hormigón autocalentable derrite la nieve sin palas ni sal

El nuevo hormigón autocalentable derrite la nieve sin palas ni sal

El hormigón que se calienta automáticamente se mantiene a temperaturas entre 5 y 12 grados Celsius incluso cuando la temperatura del aire desciende a puntos de congelación

Ameya Paleja  19 de marzo de 2024 12:41 p. m. EST

Un hormigón autocalentable desarrollado por investigadores de la Universidad de Drexel en Estados Unidos puede derretir centímetros de nieve sin utilizar sal. El hormigón ha sido probado exhaustivamente durante los últimos tres inviernos y comienza a calentarse sin un sistema de calefacción externo tan pronto como la temperatura desciende a niveles bajo cero. [...] En las regiones del norte de Estados Unidos se gastan millones de dólares cada año para reparar las carreteras dañadas por el duro invierno. A esto se suman los más de dos mil millones de dólares gastados en operaciones de retirada de hielo. [...] Durante los últimos cinco años, el equipo de Farnam ha estado trabajando en el desarrollo de una mezcla de hormigón que no alcance temperaturas bajo cero. El ingrediente fundamental para lograrlo ha sido la parafina líquida. Como su nombre indica, este material es líquido a temperatura ambiente y se utiliza como material de cambio de fase (PCM) en la mezcla de hormigón. [...] Los investigadores descubrieron que las losas que contenían PCM mantenían temperaturas superficiales de 5 a 12 grados Celsius durante hasta 10 horas, incluso en temperaturas de aire heladas. Estas temperaturas fueron suficientes para comenzar a derretir la nieve a un cuarto de pulgada por hora. Durante fuertes nevadas, esto podría no ser suficiente para evitar el uso de quitanieves, pero aun así permitiría que comenzara el deshielo y mejoraría la seguridad del transporte, según un comunicado de prensa.

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Metamaterial de titanio con una robustez increíble

Metamaterial de titanio con una robustez increíble

NCYT, 14/03/2024

Un metamaterial de titanio, creado mediante impresión 3D a partir de una aleación común de titanio, posee una robustez que no tiene ningún otro material de su densidad, natural o artificial. El nuevo material promete encontrar aplicaciones en numerosas cosas, desde implantes médicos hasta piezas de aeronaves e incluso de cohetes espaciales. Se llama metamaterial a un material cuya estructura ha sido profusamente trabajada de manera que el material posee propiedades que no podría tener de otro modo.

El nuevo metamaterial es obra de un equipo encabezado por Jordan Noronha, de la Universidad RMIT en Australia. El peculiar diseño de la estructura reticular del metamaterial es lo que lo hace tan especial.

El equipo imprimió este diseño en 3D mediante un proceso en el que se funden capas de polvo metálico con un rayo láser de alta potencia. Las pruebas demostraron que el diseño impreso en 3D (en un objeto en forma de cubo) era un 50% más resistente que la aleación más fuerte de densidad similar utilizada en aplicaciones aeroespaciales.

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Los científicos crean el primer metamaterial que cambia de forma inspirado en un pulpo

Los científicos crean el primer metamaterial que cambia de forma inspirado en un pulpo

Inspirándose en la notable adaptabilidad observada en organismos biológicos como el pulpo, se ha logrado un gran avance en las máquinas blandas.

Jijo Malayil  29 de febrero de 2024 10:59 a. m. EST

Un equipo de investigadores surcoreanos inspirados por las adaptaciones de supervivencia exhibidas por los organismos biológicos, especialmente los pulpos, han logrado un gran avance en las máquinas blandas utilizando un enfoque metamaterial. [...] El material permite la sintonización gradacional a través de muchas cualidades mecánicas in situ al cambiar de forma autónoma los estados de rigidez binarios digitales de las unidades constituyentes individuales (blando o rígido) dentro de una estructura auxética básica con huecos elípticos.

Según los investigadores, las notables propiedades mecánicas del material programable digitalmente incluyen el cambio de forma y la memoria, la respuesta tensión-deformación y la relación de Poisson bajo carga de compresión. También exhibe características centradas en la aplicación, como suministro de presión y absorción de energía ajustable y reutilizable. [...]

El material activa selectivamente los interruptores LED vecinos al ingresar comandos digitales particulares, proporcionando un control exacto sobre los canales de transmisión de fuerza.

El grupo destacó cómo funciona este metamaterial con los dispositivos y tecnologías digitales actuales y herramientas de inteligencia artificial como el aprendizaje profundo. "Este metamaterial, capaz de convertir información digital en información física en tiempo real, allanará el camino para nuevos materiales innovadores que puedan aprender y adaptarse a su entorno", dijo Kim en un comunicado.

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