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Las fibras de silicio son 15 veces más fuertes que el acero.

16.01.2013

Científicos del Centro de Investigación de Optoelectrónica han desarrollado una tecnología para crear nanofibras de silicio 15 veces más fuertes que el acero. Al mismo tiempo, se pueden hacer muy largos, teóricamente hasta miles de kilómetros. La nueva tecnología ya es de interés para muchas empresas de todo el mundo, principalmente en las industrias de la aviación y la construcción naval, donde existe la necesidad de compuestos ligeros y duraderos.

Las nanofibras llaman la atención por su extrema fuerza. Las propiedades de los materiales a nanoescala son muy diferentes de las muestras macroscópicas: algunos materiales cristalinos en forma de nanofibras muestran resistencias a la tracción superiores a 10 GPa. Hasta ahora, ha sido posible fabricar nanofibras cristalinas de solo unos pocos milímetros de largo. Las fibras más largas tienen muchos defectos que reducen su resistencia.

Los científicos del Centro de Investigación de Optoelectrónica centraron su atención en las nanofibras de dióxido de silicio, cuya resistencia depende menos de defectos individuales. De hecho, se trata de fibra de vidrio ordinaria, solo fabricada a nivel nanométrico, lo que hizo posible aumentar drásticamente su resistencia.

Los experimentos han demostrado que las nanofibras de dióxido de silicio son 15 veces más fuertes que el acero de alta resistencia y 10 veces más fuertes que las fibras de fibra de vidrio ordinarias. En el futuro, esto reducirá el peso de los materiales compuestos manteniendo su resistencia. Curiosamente, las nuevas nanofibras solo se vuelven más fuertes a medida que disminuye el diámetro. También cabe señalar que las materias primas para su fabricación son el silicio y el oxígeno, que son elementos muy comunes en la corteza terrestre. Además, las nanofibras de dióxido de silicio se pueden producir por tonelada, al igual que la fibra óptica convencional, que se usa ampliamente en las tecnologías de la comunicación en la actualidad.

Un nuevo tipo de fibra podría cambiar el futuro de los materiales compuestos: las nanofibras podrían hacer que los aviones, helicópteros, barcos, etc., sean más resistentes y ligeros.

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Nuevo método para crear baterías potentes 08.05.2024

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Impresora para impresión de LEDs y fotocélulas 23.11.2013

Impresora para grandes pantallas LED, según científicos alemanes, pronto se hará realidad. Según el Dr. Armin Wedel (Armin Wedel) del Instituto Fraunhofer para la Investigación de Polímeros Aplicados en Potsdam (Alemania), las pantallas revolucionarias están esperando a los consumidores pronto. La primera pantalla curva se mostró a la audiencia masiva este año en la exhibición de electrónica en Berlín. ¿Cuál es la esencia de la tecnología? LED: diodos emisores de luz orgánicos y flexibles. Sin embargo, señaló el científico, la tecnología utilizada en este tipo de pantallas va mucho más allá de la producción de pantallas. Él cree que los OLED también son ideales para todo tipo de iluminación y sistemas de señalización digital: carteles electrónicos, vallas publicitarias, señales de tráfico y sistemas de gestión de tráfico.

Los científicos trabajaron en colaboración con la empresa de ingeniería MBRAUN para crear una planta de fabricación que pudiera producir LED y paneles solares orgánicos a escala industrial. La innovación es que los LED y las células solares ahora se pueden imprimir a partir de soluciones que contienen moléculas orgánicas luminiscentes y moléculas absorbentes, lo que facilita mucho la impresión en películas portadoras.

Anteriormente, dicho proceso implicaba la evaporación de pequeñas moléculas en un alto vacío, y esto aumentaba considerablemente el costo del proceso. Por lo tanto, los científicos solo podían usar tecnologías de impresión para desarrollar componentes a escala de laboratorio. Pero ahora se ha vuelto posible producir grandes series de tales elementos. Los científicos señalan que ya son capaces de producir componentes orgánicos casi a escala industrial y que los nuevos desarrollos científicos finalmente se pueden traducir al uso comercial.

En el corazón de la planta piloto hay un robot que controla varias impresoras que actúan como un sistema de impresión de inyección de tinta. Los LED se unen a la misma capa de sustrato al mismo tiempo utilizando diferentes materiales de partida. Esto le permite formar una superficie uniforme que crea una capa luminosa perfecta.

Los expertos de la industria creen que los LED impresos prometen ser un mercado de miles de millones de dólares. La capacidad de producción ayudará a proporcionar ventajas competitivas en este segmento de mercado.

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