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Las bacterias en los electrodos de nanofibras podrían purificar las aguas residuales

15.07.2017

Científicos de la Universidad de Cornell han desarrollado un material innovador y competitivo para el tratamiento de aguas residuales de contaminantes. El nuevo desarrollo se basa en nanoelectrodos de carbono con un revestimiento conductor de 3,4-etilendioxitiofeno.

Los electrodos se electrohilaron a partir de nanofibras de carbono y se recubrieron con un polímero conductor de electricidad llamado PEDOT. Después de aplicar este recubrimiento al electrodo, comienza a crecer una capa de bacterias Geobacter sulfurreducens eléctricamente activas, que producen una corriente eléctrica y transfieren electrones al siguiente electrodo.

Las bacterias se alimentan de la contaminación de las aguas residuales y producen electricidad, y la nanofibra conductora crea un entorno favorable para ellas.

El nuevo material podrá reducir significativamente el costo de producción de electrodos y, por lo tanto, hacer que el proceso de tratamiento de agua sea más accesible.

En el futuro, las bacterias que se asientan en los electrodos podrán capturar los contaminantes directamente del agua que pasa por ellos y reciclarlos. Esta tecnología permitirá que las plantas de tratamiento de aguas residuales ocupen menos espacio y aumenten la productividad.

Los científicos han creado una nanofibra de carbono utilizando electrospin y carbonización. La nanofibra se vuelve visible a simple vista después de unas pocas horas de electrospin.

En el desarrollo se utilizó nanofibra de carbono porque tiene una alta porosidad y es biológicamente compatible con las bacterias. La adición de PEDOT mejoró la eficiencia del electrodo.

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Científicos chinos han desarrollado una almohada "inteligente" autoalimentada que comprenderá mejor las causas de la falta de sueño y hará un seguimiento de los pacientes con enfermedades que afectan el movimiento de la cabeza.

La investigación ha relacionado la privación crónica del sueño con enfermedades como la diabetes y las enfermedades cardíacas, así como con problemas de salud mental. Las personas que quieran comprender mejor lo que les sucede por la noche pueden realizar una prueba de sueño en una institución médica o utilizar una aplicación para un teléfono inteligente o un reloj inteligente. Como una alternativa más precisa al segundo método, los científicos están desarrollando nuevos sistemas de monitoreo del sueño utilizando nanogeneradores triboeléctricos (TENG), una fuente de corriente constante. Estos sistemas autónomos ya han tomado la forma de máscaras para los ojos, cinturones, parches e incluso sábanas. Y ahora la forma de la almohada.

Para diseñar una nueva almohada "inteligente", los investigadores desarrollaron una capa triboeléctrica de polímero poroso flexible. El movimiento entre la cabeza y esta capa cambia el campo eléctrico alrededor de los electrodos cercanos, generando una corriente. Conectaron varios de estos sensores autoalimentados para crear una matriz flexible y transpirable que se puede colocar sobre una almohada normal. Este sistema podría generar un voltaje correspondiente a la cantidad de presión aplicada y podría rastrear el movimiento de un dedo mientras traza letras. También puede registrar la distribución de la presión de la cabeza sobre la almohada al cambiar de posición.

El desarrollo se puede utilizar para algo más que el seguimiento del sueño. Por ejemplo, el sistema podría rastrear pacientes con enfermedades que afectan el movimiento de la cabeza, como la enfermedad degenerativa del cuello, la espondilosis cervical.

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