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Crean un material con la fuerza del titanio y la densidad del agua

Investigadores de las universidades de Pensilvania, Illinois y Cambridge construyeron una lámina de níquel con poros a nanoescala que la hacen tan fuerte como el titanio, pero de cuatro a cinco veces más liviana.

La investigación en nuevos materiales que aúnen resistencia y ligereza ha deparado una ‘madera metálica’, con la fuerza del titanio y con la densidad del agua.

Científicos de las universidades de Pensilvania, Illinois y Cambridge han construido una lámina de níquel con poros a nanoescala que la hacen tan fuerte como el titanio, pero de cuatro a cinco veces más liviana.

El espacio vacío de los poros, y el proceso de autoensamblaje en el que están hechos, hacen que el metal sea similar a un material natural, como la madera.

Y así como la porosidad de los granos de madera cumple la función biológica de transportar energía, el espacio vacío en la «madera metálica» de los investigadores podría combinarse con otros materiales.

Incluso los mejores metales naturales tienen defectos en su disposición atómica que limitan su fuerza. Un bloque de titanio donde cada átomo estuviera perfectamente alineado con sus vecinos sería diez veces más fuerte de lo que se puede producir actualmente. Los investigadores han tratado de explotar este fenómeno mediante un enfoque arquitectónico, diseñando estructuras con el control geométrico necesario para desbloquear las propiedades mecánicas que surgen en la nanoescala, donde los defectos reducen su impacto.

James Pikul, profesor de Ingeniería Mecánica en la Universidad de Illinois, y sus colegas deben su éxito a seguir el ejemplo del mundo natural. «La razón por la que lo llamamos madera metálica no es solo su densidad, que tiene que ver con la madera, sino su naturaleza celular», dice Pikul. «Los materiales celulares son porosos; si observan el grano de madera, ¿eso es lo que están viendo? – partes que son gruesas y densas y están hechas para sostener la estructura, y partes que son porosas y están hechas para soportar funciones biológicas, como el transporte a y desde las células».

«Nuestra estructura es similar», dice. «Tenemos áreas que son gruesas y densas con puntales de metal fuertes y áreas que son porosas con huecos de aire».

Debido a que aproximadamente el 70 por ciento del material resultante es espacio vacío, la densidad de esta madera metálica a base de níquel es extremadamente baja en relación con su resistencia. Con una densidad a la par con el agua, un ladrillo de este material flotaría.

Replicar este proceso de producción en tamaños comercialmente relevantes es el próximo desafío del equipo. A diferencia del titanio, ninguno de los materiales involucrados es particularmente raro o costoso por sí solo, pero la infraestructura necesaria para trabajar con ellos en la nanoescala es actualmente limitada. Una vez que se desarrolle, las economías de escala deberían hacer que la producción de cantidades significativas de «madera metálica» sea más rápida y menos costosa.

Fuente: Europa Press

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Platos de cáscara de papa entre los inventos argentinos de Innovar 2018

Desarrollos tecnológicos y soluciones para la vida cotidiana de producción nacional, invenciones académicas, del sector productivo y del tercer sector. El Concurso INNOVAR 2018 entregó un millón de pesos en premios a 37 proyectos que aplican con los parámetros de cultura innovadora.

Organizado por la Secretaría de Gobierno de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva, se realiza desde 2005 y recibió más de 20 mil postulaciones desde sus inicios.

De los galardonados 2018 se destacan propuestas que mejoran la calidad de vida:

ODA Biovajilla. Con cáscara de papa compactada y aglutinada, alumnos de Diseño Industrial de la FADU UBA desarrollaron una máquina para procesar los elementos y fabricar platos descartables. El dispositivo funciona a presión y a más de 200 grados. ¿Por qué de papa? «Es un alimento querido y conocido», explican los autores.

«La biovajilla tiene un olor atractivo, es firme como el cartón y genera aún más interés cuando se conoce el origen. De todos los vegetales consumidos en el país, la papa se lleva un tercio del consumo», agregan Anna Clara Cappetta, Juliana Campanelli, María Agustina Chianetta, María Paula Vita y Guido Martín Ventura, quienes iniciaron el emprendimiento en 2017, cuando cursaban Tecnología 4.

El gran premio INNOVAR fue compartido. Se lo llevaron dos proyectos tecnológicos, uno con impacto social: Sistema de monitoreo remoto de barreras ferroviarias automáticas; y otro, una secadora de filamento que aporta una solución al sector de impresión 3D. Los ganadores recibieron de premio $100 mil pesos cada uno. El resto de los premiados recibió entre 20 mil y 60 mil pesos.

Wechair. Es un sistema de reducción de fuerzas que se acopla a sillas de ruedas de propulsión manual, para disminuir el esfuerzo. El aro propulsor tiene un diseño ergonómico que se adapta a la forma de la mano del usuario. El concepto resulta similiar a los cambios de una bicicleta, o las marchas en los autos. «El sistema es mecánico, por lo tanto no necesita de componentes electrónicos ni tampoco importados, lo que lo convierte en una alternativa mucho mas económica y de producción Nacional», señala el autor, Juan Cruz Emmanuel Goya.

Diseño e Implementación de un Monitor de Barreras (DIMBA) Sistema de monitoreo para el sistema ferroviario. En Argentina más de tres millones de personas se movilizan en tren o subte, hay más de 14 mil cruces ferroviarios con paso a nivel. En la actualidad, los sistemas electrónicos para la seguridad vial de trenes y subtes son casi en su totalidad importados y muy costosos.

DIMBA detecta fallas en las barreras y las reporta al Centro de Control Ferroviario para que sean reparadas inmediatamente. El sistema de control diseñado por los investigadores se basa en el uso de la plaqueta Computadora Industrial Abierta Argentina (CIAA), desarrollada por un equipo de ingenieros liderados por el ingeniero del CONICET Ariel Lutenberg.

Robustito. Un kit de robótica educativa diseñado con módulos para imprimir en 3D. El desarrollo ofrece un software gratuito, no tiene gastos de licencias y promueve un acercamiento real a la tecnología. ??Los autores son sanjuaninos: José Saball, Facundo Vila y Camila López y el proyecto de robótica educativa lo gestaron desde el Programa Marco San Juan TEC.

Fútbol de mesa. Es un juego de estrategia competitiva sin intervención del azar. Los participantes pueden convertir goles a partir de un enfrentamiento. Consta de un tablero y de diferentes tipos de fichas. Realizado por un equipo de Córdoba.

IRU cargador solar en madera. Diseñado y desarrollado en la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE), resultó seleccionado entre los proyectos finalistas. Es un equipamiento comunitario multipropósito que puede ser instalado en espacios públicos urbanos o en entornos naturales.

Permite recargar la batería de los celulares y otros dispositivos móviles a partir de la energía solar que capta un panel fotovoltaico.

Cuenta con cuatro puertos USB, mesa de apoyo para los dispositivos durante su recarga, iluminación LED de encendido automático, banco, señal Wi-Fi y bicicletero.

Domo Geodésico. Refugio. Desarrollado junto al INTI, la cápsula anaranjada que resiste condiciones climáticas adversas y es resistente al fuego, se gestó en Córdoba y viajó en camión y barco hasta la Antártida.

Julián Demo, ingeniero civil, y Mariano Bearzotti, especialista en alta montaña, diseñaron el prototipo en base a un modelo que instalaron en el Cerro Champaquí, el pico cordobés más alto.

Vika. Bicicleta liviana y plegable. ?Pesa sólo 7 kilos y está realizada en fibra de carbono. Realizada por Maximiliano Zunino, Kevin Amsel y Erik Fink, con cubiertas que no requieren aire, antipinchaduras (con ruedas de gomas maciza) y de fácil mantenimiento.

Güeya. Silla de ruedas todoterreno, en donde la propulsión se realiza mediante palancas, ideada para transitar por terrenos irregulares. Proyecto de la FADU UBA.

Producción de hongos gírgolas usando cartón, agua y plástico. El trabajo realizado por estudiantes del Instituto Inmaculada Concepción de San Clemente del Tuyú utiliza cartón como sustrato para el desarrollo de los hongos gírgolas. Son comestibles y muy ricos en vitaminas y minerales, con un alto contenido de hierro.

Invenciones nacionales y desarrollos locales con proyección a futuro.

Fuente: https://www.clarin.com/arq/diseno