Los diez avances tecnológicos que surgirán con fuerza en 2011

Se vienen autos con Internet, celulares 3D, letreros interactivos, robots enfermeras e Implantes cibernéticos.

La ciencia aplicada a la técnica se usa para resolver enigmas prácticos o maquinar productos innovadores. Durante este año, nuevos materiales y dispositivos lograron un mayor acercamiento con el hombre. Diferentes medios especializados, universidades y algunos fabricantes de hardware, ofrecen un pronóstico sobre las diez tecnologías emergentes que se van a imponer durante el 2011.

Los encargados de realizar estos pronósticos son el Massachusetts Institute of Technology (MIT), la revista Technology Review, Gartner Group e Intel. Y los adelantos en cuestión son: 

1 El grafeno.

Este material derivado del grafito es barato, flexible, transparente y de gran conductividad. Sus descubridores se alzaron este año con el Nobel de Física. Puede ser empleado para pantallas táctiles, celulares y paneles solares. Esta forma de carbono puro de una sola capa atómica, revolucionó la electrónica, la informática y las comunicaciones y era difícil de replicar industrialmente. Pero gracias a una depuración de la Universidad Sungkyunkwan, en Corea del Sur, será producido a gran escala el próximo año.

2 Letreros interactivos.

Sirven para mejorar la experiencia de consumo a través de una interfase sensible al tacto, con videos y reconocimiento de rostro, que ofrece información sobre el producto y la forma adecuada para su aplicación.

3 Robots enfermeras.

Esta unidad de videoconferencia móvil ingresará a la habitación de los pacientes para realizar diferentes procedimientos de rutina (tomar la presión o la fiebre, entregar medicación) e interactuar con los pacientes.

4 Vehículos inteligentes.

Cada vez habrá más autos con Internet, para conocer el estado de las rutas, escoger un camino alternativo y disfrutar de diferentes contenidos digitales como enormes archivos online de música y videos.

5 Celulares 3D.

La percepción de profundidad es obra de Julien Flack, director de tecnología de Dynamic Digital Depth, quien a través de un software sintetiza escenas en 3D, estimando la profundidad de los objetos. No requiere gafas.

6 Redes de sensores inalámbricos.

Son nodos de computadoras en miniaturas equipadas con sensores coordinados para una tarea común. Un sólo artefacto analiza el tráfico o el clima, detecta actividad sísmica y movimientos militares. Se caracterizan por su fácil instalación, ser autoconfigurables y convertirse en emisores o receptores de datos en pocos segundos.

7 TV de LED.

Son un 30% más eficientes en el ahorro de energía que los LCD tradicionales, se calientan menos, no tienen problemas de uniformidad de color, duran más, no emplean materiales tóxicos y no generan residuos. Se espera que el próximo año el precio baje un 35%.

8 Componentes fotovoltaicos.

Al colocar nanopartículas de plata sobre paneles fotovoltaicos de película fina, convierten de un 8 a un 12% de la luz que captan en electricidad. De masificarse este hallazgo, podría cambiar el equilibrio de la tecnología utilizada en las células solares.

9 Computación ubicua.

Se espera que los chips sean “invisibles” y dejen de percibirse como objetos diferenciados, de forma que el hombre interactué naturalmente con ellos para hacer cualquier tarea diaria. Desde encender las luces, regular la calefacción, hasta cerrar el garage, dando órdenes sólo con la voz.

10 Implantes cibernéticos.

La nueva generación de dispositivos médicos implantables se basará en materiales ópticos y electrónicos. Actuarán monitoreando signos vitales y almacenarán datos para agregar al historial médico del paciente.

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Japón crea minigeneradores cinéticos gracias al Galfenol

Este extraño y diminuto chisme que ves en la foto y que mide poco más que la punta de un lápiz, puede suponer una enorme revolución a la hora de suministrar energía a pequeños aparatos. Se trata de una minibatería cinética capaz de dar 20 veces la energía que cualquier otro generador similar.
Toshiyuki Ueno, profesor asociado de la Universidad Kanazawa, es quien ha desarrollado este generador con una densidad energética de aproximadamente 22mW/cm3. No puede parecer mucho pero es suficiente como para reemplazar a las caras y engorrosas pilas de botón.
Su secreto está en un material conocido como Galfenol (Fe81.4Ga18.6), que a parte de ser otra palabra súperbonica y parecer el nombre de un mago élfico se trata de una aleación dúctil de hierro y galio con un enorme efecto de magnetostricción.
¿Y qué demonios es eso? Pues una propiedad de los materiales magnéticos de cambiar de forma en presencia de campos magnéticos, en este caso de 300mm en una barra de 1km. Para generar electricidad se utiliza la magnetrostricción inversa, la aplicación de compresión cambia el flujo magnético lo que según la ley de Faraday induce un campo eléctrico.
Así que muy probablemente dentro de unos años las pilas de botón acompañarán a los walkman y cintas VHS en los bares en su jubilación. 



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Fabrican grafeno con azúcar [Veredicto: y sin necesidad de cucharillas de café]

El grafeno, ese material que está triunfando tanto como las máscaras de Scream en Halloween o Justin Bieber en 4chan, parece que va a hacerse aún más popular no sólo en la comunidad científica sino también en la gente en general gracias a un nuevo proceso que permite crearlo simplemente con azúcar de toda la vida. Descubre cómo tras el salto.
Ya  hemos hablado del grafeno muchas veces, así que ya es un viejo conocido, pero la Universidad Rice ha conseguido que estemos más cerca de que empiece a inundar nuestras vidas.
El sistema de fabricación consiste en utilizar materiales ricos en carbono sobre un sustrato de níquel o cobre, luego se exponen a hidrógeno o argón lo que utilizando al metal como catalizador produce una capa simple de grafeno. Lo curioso es que el azúcar al ser rico en carbono les valía perfectamente, resultando barato, no tóxico y sencillo.
Esto son grandes noticias para todos y lo serán aún más para los fabricantes de terrones de azúcar si consiguen crear un proceso sencillo inverso para convertir el grafeno en azúcar, ya que por fin no tendrás terrones debiluchos que se deshagan y encima el metal sobrante se podría convertir en monedas de 5 céntimos o figuritas del Warhammer a lo Kinder Sorpresa. Ahora sólo queda buscarle utilidad a las infames servilletillas de las cafeterias. El futuro es fascinante…



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Una nueva memoria de grafeno puede revolucionar la informática

Los investigadores creen que este componente permitirá fabricar en el futuro ordenadores más baratos y capaces

El concepto de memristor fue propuesto por primera vez en 1971, pero fue hace apenas dos años cuando Hewlett-Packard construyó el primer dispositivo útil y funcional capaz de almacenar datos, basado en esta promisoria tecnología. HP planea comercializar la tecnología en tres años con un diseño que se compone (explicado de manera elemental) de dos conjuntos de cables paralelos dispuestos perpendicularmente entre sí, con una capa de dióxido de titanio intercalado entre ellos. Cada intersección de cables que forma una cruz es un memristor. Ahora, investigadores surcoreanos han anunciado que han logrado construir una memoria no-volátil basada en memristores utilizando, en lugar del dióxido de titanio, delgadas películas de óxido de grafeno. Estas memorias se consideran ideales para la electrónica portátil del futuro.

HP anunció la venta de sus memristores a partir de 2013
Los memristores son la promesa de hacer realidad la elaboración de un nuevo tipo de memoria. Estos dispositivos pueden brindar un soporte de almacenamiento de información más denso, barato y de bajo consumo energético. Además, permiten ser construidos con películas de óxido de metal fino. La fabricación de dispositivos basados en óxido de grafeno permite abaratar costos y obtener métodos de fabricación más sencillos. Uno de estos sería la posibilidad de imprimir, en este caso las memorias, en láminas de plástico que puedan ser almacenadas en rollos y utilizadas en etiquetas RFID, por mencionar un ejemplo sencillo.
"Creemos que el óxido de grafeno puede ser el elemento apropiado para el desarrollo de las memorias de próxima generación", afirma Choi Sung-Yool, quien dirige la investigación de estos dispositivos flexibles en el Instituto de Investigación de Electrónica y Telecomunicaciones en Daejeon, Corea del Sur. Choi y sus colegas han publicado los avances de sus trabajos en la revista Nano Letters.
En palabras sencillas, el memristor cambia su resistencia dependiendo de la dirección y la cantidad de tensión aplicada. Y cada una de las “resistencias” que lo componen posee un efecto de “memoria” cuando la tensión de alimentación es retirada. Durante la construcción se depositan diminutos alambres de aluminio de 50 micrómetros de ancho sobre una hoja de 6,5 centímetros cuadrados de plástico y luego se pasa al proceso de colocar una solución en suspensión de partículas de óxido de grafeno sobre la superficie. Esto forma una fina capa de óxido en forma de escamas superpuestas sobre las que los investigadores depositan una matriz superior de alambre de aluminio. Este método permite obtener bloques de 25 memristores, cada 50 micras de ancho.

El grafeno es el material de la electrónica del futuro

Por ahora, los dispositivos de óxido de grafeno son 1.000 veces superiores en tamaño respecto a los memristores de HP, pero su concepción no está destinada a una utilización como memoria ultra-densa. Las palabras claves a comprender en este método de fabricación son: baratas y flexibles. Choi y sus colegas creen que los dispositivos pueden alternar su funcionamiento entre dos estados resistivos, gracias a que los filamentos conductores se forman cuando se realiza la transferencia de oxígeno entre el óxido de grafeno y los electrodos de aluminio. Al aplicar en forma inversa el voltaje de polarización, los filamentos se rompen, obteniéndose el cambio de estado (On – Off).
Por su parte, la vida útil de este tipo de sistemas basados en óxido de grafeno está prevista en unos 100 mil ciclos de “cambios de estado”, es decir, un rendimiento similar a una típica memoria flash, aunque se espera que estas cifras puedan elevarse a 1 millón de ciclos.
Hasta el momento, el equipo de investigación ha ensayado la capacidad de los memristores para almacenar un estado definido durante un período de 27 horas, aunque los primeros dispositivos construidos en septiembre pasado todavía conservan el mismo estado de almacenamiento de información. Además, los dispositivos no han demostrado degradación luego de ser sometidos a más de mil ensayos de flexión. De este modo, los nuevos memristores basados en óxido de grafeno demuestran que son capaces de ofrecer características excelentes para el desarrollo de memorias no volátiles. “Ahora el desafío pasa al plano de la miniaturización, y sobre eso sabemos que sólo es cuestión de tiempo”, agregaron los investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST).