Nano Celulares Solares

La nanotecnología en motores de combustión

CREADO EL ABRIL 23, 2013 POR ANA CREMADES

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Por Alejandro López Mohedano

Empecemos por su definición: “Tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química producida por un combustible que arde dentro de una cámara de combustión, la parte principal de un motor”.

Desde las primeras aplicaciones de los motores de combustión interna, a la época actual, vemos que el desarrollo se ha venido centrando en el perfeccionamiento de las factorías para producir más y mejores motores, e igualmente se ha venido desarrollando paralelamente materiales, lubricantes, procesos de fabricación e igualmente modificaciones al funcionamiento.

La nanotecnología se está aplicando a muchos campos, y como no, uno de dichos campos es el que vamos a tratar: los motores de combustión.

Para este caso en particular vamos a usar los nanotubos de carbono. El objetivo es disminuir el consumo de los motores, es decir, mejorar su rendimiento.

Esta mejora del rendimiento es provocada al reducir el rozamiento entre los pistones y el bloque del motor, disminuyendo las pérdidas energéticas térmicas.

Hasta ahora entre los pistones y el bloque del motor se ha colocado una camisa ya que sino el desgaste sería directamente del bloque del motor y su reemplazamiento sería más costoso.

Los componentes usados hasta ahora han sido camisas de acero o de Nikasil de unos pocos milímetros de espesor.

La aplicación de la nanotecnología es precisamente en estas camisas, que son recubiertas de hilos de nanotubos de carbono que son unidos por medio de electrólisis y son rociados en el interior de estas camisas.

Estos nanotubos quedan adheridos en forma de nanocristales, de manera que los pistones suben y bajan si registrar apenas fricción, pasan de la misma manera que a nosotros una pastilla de jabón cuando queremos cogerla con las manos mojadas.

Esta capa posee unas dimensiones de tan solo 0,1 a 0,15 milímetros de espesor.

El resultado es una reducción de la pérdida de energía por el roce del 50%

Como ventajas podemos destacar:

Una disminución de fricción que conlleva una disminución de consumo.

Estos nanotubos presentan microporos en los que se deposita el lubricante para así disminuir aun más la fricción.

Debido a la conductividad térmica de los nanotubos puede llegar a ser tan alta como 6.000 W/mK a temperatura ambiente (téngase en cuenta, por comparar con otra forma alotrópica del carbono, que el diamante casi puro transmite 3.320 W/mK) también hace una mejora de la refrigeración transmitiendo así el calor generado de un forma mucho más rápida pudiendo hacer trabajar los motores en un rango de temperatura mucho más exacto, prolongando la vida de éste.

Como resultado hace que estas piezas tengan una mayor durabilidad debido a que la fatiga tarda mucho más en aparecer.

La superficie generada es similar a la de un espejo debido a su brillantez y su capacidad de reflexión.

Otro de los beneficios de esta tecnología es que, al necesitarse componentes más finos, se logra una reducción de peso en el motor de unos 4,3 kg. En total, el ahorro de combustible que genera se cifra en un 3%.

Otros enlaces de interés con más información:

http://www.automocionblog.com

http://www.nanotubosdecarbono.com

http://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/diccionario/nanotubos.htm

NUEVAS CÉLULAS SOLARES BASADAS EN GRAFENO Y ÓXIDO DE ESTAÑO E INDIO

CREADO EL ABRIL 19, 2013 POR PEDRO HIDALGO

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Investigadores del MIT desarrollan un nuevo uso del grafeno recubierto con nanohilos.

Investigadores del MIT han producido un nuevo tipo de células fotovoltaicas basadas en capas de grafeno flexible recubiertas con nanohilos. La investigación podría generar células solares de bajo precio, flexibles y transparentes que podrían ser utilizadas en, por ejemplo, ventanas, tejados u otras superficies expuestas a radiación solar. Este tipo de células solares se engloban en el grupo de las thin films.

Las células solares con alto rendimiento de hoy día están hechas en base silicio, por lo que continúan siendo bastante caras puesto que el silicio se fabrica con una altísima pureza y se procesa para lograr monocristales de muy bajo espesor. Por esta razón se buscan alternativas como células solares basadas en nanoestructuras o híbridas; un ejemplo es el ITO, óxido de indio y estaño, usado en la fabricación de células solares como electrodo transparente.

“El ITO es el perfecto material para la fabricación de electrodos transparentes”, es lo que sugiere Gradečak ; como en las pantallas táctiles de los Smartphone. Pero el indio es un material de alto coste mientras que el grafeno se constituye de carbono. La alternativa que propone Gradečak debe ser de bajo coste y generar nuevas ventajas incluyendo flexibilidad, bajo peso y buenas propiedades químicas y mecánicas.

Construir semiconductores directamente en una capa limpia de grafeno sin perjudicar su conductividad eléctrica y propiedades estructurales ha sido la meta a seguir debido a la estructura estable del grafeno. En el equipo de investigación han utilizado recubrimientos de polímeros P3HT para modificar sus propiedades, permitiéndoles utilizar una capa de nanohilos de óxido de estaño e indio para generar un material que responda a ondas de luz.

Los investigadores aseguran que a pesar de las modificaciones causadas por los recubrimientos, las propiedades del grafeno se mantienen intactas, dotando al material de numerosas ventajas como material híbrido. Se ha demostrado que los dispositivos de base grafeno se pueden comparar en cuanto a eficiencia a los realizados en ITO. Además, a diferencia de los semiconductores crecidos a alta temperatura, la solución basada en deposición de nanohilos de óxido de estaño e indio sobre grafeno, se puede llevar a cabo a temperaturas inferiores a 175°C. El proceso de fabricación a gran escala se realiza mediante un proceso de sintetizado por CVD (deposición química en fase vapor) donde los polímeros cubren al grafeno en capas. Los investigadores afirman que el tamaño no es un factor que limite el proceso y el grafeno puede fabricarse en forma

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