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celulosa cristalina

02.07.2015

Todo el mundo habla de fibras de celulosa, pulpa, pero ¿qué es la celulosa cristalina? La fibra consta de nanofibrillas, nanofibrillas - de filamentos de polímeros, y en algunas áreas las moléculas largas de celulosa están firmemente conectadas por enlaces de hidrógeno y altamente ordenadas, mientras que en otras tienen una estructura amorfa.

La celulosa, purificada a partir de lignina y hemicelulosa, es blanda y fibrosa. Pero si se trata, por ejemplo, con un ácido fuerte o una enzima que destruya las secciones desordenadas del polímero, quedarán agujas en miniatura de un diámetro nanométrico, que consisten en fragmentos de cadenas de glucosa muy apretados. Estas agujas, nanocelulosa cristalina (CNC), son más fuertes que el Kevlar y la fibra de carbono, y cuestan diez veces menos. Su producción es de alrededor del 30% de la masa de pulpa, esperan llevar el precio en la producción en masa a varios dólares por kilogramo. Además, los nanocristales de celulosa son transparentes y las películas de celulosa nanocristalina tienen propiedades ópticas interesantes.

Las fibras de celulosa, o nanofibrillas, de un diámetro nanométrico y una longitud de unos pocos micrómetros, también son materiales útiles; se pueden usar para fabricar nanocompuestos, películas para varios filtros y soluciones de nanofibras de celulosa que tienen propiedades físicas inusuales. A diferencia de muchas otras nanopartículas, la nanocelulosa es completamente biocompatible y no inspira miedo a los ecologistas más fervientes. Estos materiales tienen una desventaja importante: alta higroscopicidad: incluso las pequeñas partículas de madera tienden a retener el agua. Pero aquí las cartas ya están en manos de químicos y tecnólogos.

Películas de nanocelulosa hidrofóbicas, plásticas y transparentes han sido obtenidas recientemente por un grupo de investigadores japoneses que han estado trabajando durante muchos años con nanofibras de celulosa oxidadas con NaClO en presencia de (2,2,6,6-tetrametilpiperidin-1-il)- oxilo (TEMPO o TO para abreviar) y bromuro de sodio. Durante la oxidación, los grupos -CH2OH de la superficie libre se convierten en carboxilo -COO-; los investigadores llamaron a estas nanofibras TOCN. En este trabajo, los japoneses obtuvieron películas secando una dispersión acuosa de TOCN con alquilaminas cuaternarias, moléculas en las que cuatro cadenas de alquilo están unidas a un átomo de nitrógeno con carga positiva. Las alquilaminas se convirtieron en contraiones para los grupos de superficie de carboxilato e impartieron plasticidad a la película: las cadenas de alquilo cubren su superficie y ocupan el espacio entre las nanofibras.

Además, la película de nanocelulosa se volvió repelente al agua: si se usa tetra(n-butil)-amonio, el ángulo de contacto con el agua alcanza los 100°. Tales nanofibrillas pueden ser un relleno en matrices poliméricas hidrofóbicas.

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Coche eléctrico de alta velocidad Sunswift 7 23.12.2022

Un equipo de ingenieros de Australia reclama un nuevo récord mundial para su vehículo eléctrico Sunswift 7. El vehículo alimentado por energía solar ha sido probado para recorrer 1000 km con una sola carga en menos de 12 horas.

El coche eléctrico Sunswift 7 pesa solo 500 kg. Eso es aproximadamente una cuarta parte del peso de un automóvil Tesla típico. Para invertir en un límite de peso tan pequeño, los ingenieros tuvieron que abandonar el sistema de aire acondicionado, los frenos ABS, las bolsas de aire, los limpiaparabrisas y otras características familiares para los autos de producción. En cambio, los ingenieros se centraron en la eficiencia aerodinámica y la resistencia a la rodadura. Si el Tesla Model S tiene un coeficiente de arrastre de 0,208, entonces el Sunswift 7 tiene un coeficiente de arrastre de solo 0,095.

El equipo pasó dos años construyendo el Sunswift 7 con el objetivo de establecer un récord mundial Guinness y demostrar el vehículo eléctrico solar más rápido que puede viajar más de 1000 km. Recientemente se hizo un intento de récord en la pista de pruebas del circuito de la autopista en el Centro Australiano de Investigación Automotriz, cuando el Sunswift 7 cubrió 240 vueltas con una sola carga.

Le tomó 1000 horas 11 minutos y 53 segundos cubrir la distancia de 32 km, y la velocidad promedio fue de 85 km/h. Los conductores cambiaban cada pocas horas. De camino a la meta, el equipo tuvo que solucionar varios problemas: la gestión de la batería y un neumático pinchado.

Hasta el momento, el Sunswift 7 se considera extraoficialmente el coche eléctrico más rápido, recorriendo más de 1000 km sin recargar. El equipo está a la espera de la confirmación oficial de la hora y los datos de telemetría del vehículo para recibir un certificado Guinness World Record.

"Dentro de este récord, el consumo de energía fue de solo 3,8 kWh/100 km, mientras que hoy en día incluso los vehículos eléctricos más eficientes en la carretera solo alcanzan una calificación de 15 kWh/100 km, con un promedio de alrededor de 20 kWh/100 km", dijo. el CEO Profesor del equipo Richard Hopkins.

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