La segunda y tercera entrada de tema abajo combinadas son ideales para los propósitos y objetivos de las conexiónes inalámbricas probables en relación e interconexión próxima inmediata sobre los componentes que contienen las vacunas con el grafeno del covid-19 etc... pero primero lean el inicio..
.................
Fósforo negro, ¿lo siguiente al grafeno?
El fósforo negro se una a la lista de materiales prodigio que prometen cambiar el mundo tecnológico en unos pocos años
El fósforo negro es uno de estos materiales prodigiosos que están llamados a revolucionar la electrónica. Su estructura es también bidimensional, igual que la nueva generación de esperanzadores materiales. De todos estos, el grafeno solo es el más conocido. Pero en laboratorios dispersos por todo el mundo ya se estudian las propiedades, forma de producción y aplicaciones de un puñado de brillantes alternativas al silicio.
El siliceno o el carbino son dos de los candidatos a sustituir al silicio, aunque es cierto que el grafeno tiene camino ganado respecto a ellas, pese a que también queda lejos. Y el fósforo negro entra en este universo de materiales bidimensionales con propiedades fabulosas. Se trata de un semiconductor natural, cuyo característico color negro le da nombre. Es un alótropo del fósforo que tiene un tipo de conductividad eléctrica capaz de activarse o desactivarse.
La conductividad eléctrica se une a la absorción de luz como una de las características destacadas del fósforo negro. Otra de ellas es la anisotropía, una capacidad que modifica sus propiedades en función de si su estructura se posiciona horizontal o verticalmente. Para entender esto mejor hay que imaginar una superficie plana, en dos dimensiones (como la estructura del material). En el plano X la electricidad, por ejemplo, se conduce con mucha facilidad, pero no ocurre lo mismo en el plano Y.
De esta forma, dependiendo de si hacemos que la electricidad pase por un eje u otro obtendremos resultados diferentes. Recientemente científicos del Berkeley Lab, perteneciente al Departamento de Energía de Estados Unidos, han comprobado el funcionamiento efectivo de esta anisotropía para la conductividad técnica.
Hasta el momento esto solo estaba teorizado, pero las pruebas realizadas en el Berkeley Lab indican que la forma en que el calor se propaga a través del fósforo negro es muy diferente en cada una de las dos direcciones del plano. Era una propiedad prevista pero que nunca antes se había comprobado empíricamente. Y sus implicaciones podrían ser muy importantes sobre todo para incrementar la eficiencia energética de componentes electrónicos.
Uno de los usos que se le puede dar a esta anisotropía es propiciar que el calor viaje más fácilmente en una dirección en la que la energía no lo haga, con lo que la pérdida de calor en un dispositivo no implicaría una pérdida, en la misma proporción, de energía. Esta propiedad sería útil a la hora de diseñar transistores, por ejemplo.
Aunque el ejemplo queda lejos lo cierto es que ya se han fabricado los primeros transistores con fósforo negro en laboratorio. Y el rendimiento fue bastante notable. El problema viene, como con el grafeno, por la fabricación en masa, aunque hay trabajos orientados a solventar esta cuestión.
Imágenes: Andrew Cavell y Wikipedia
¿Adiós al Wi-Fi? Prepárate para la ultrarápida tecnología Li-Fi
Un grupo de científicos ha descubierto una tecnología cien veces más rápida que el Wi-Fi
Cómo mejorar la señal de WiFi en casa con 5 trucos sencillos
Un grupo de científicos de Caltech empleó tres capas de átomos de fósforo para crear un material que polarizase la luz, material formado por fósforo negro, que es similar al grafito. El equipo publicó el hallazgo en la revista Science, denominado como tecnología Li-Fi. Dicha estructura provoca que el fósforo tenga propiedades ópticas anisotrópicas. Harry Atwater, coautor del estudio, explica que la anisotropía significa que "depende del ángulo".
La luz es una onda, como las olas en el agua, y cuenta con una característica conocida como polarización, que describe la dirección en la que vibran las ondas y permite controlar la luz. Atwater, profesor de Física Aplicada y Ciencias de los Materiales, explica que el fósforo negro es semiconductor, es decir, que conduce la electricidad. Esto explicaría que las estructuras de fósforo negro podrían controlar la polarización de la luz al aplicar una señal eléctrica.
Tecnología Li-Fi
La luz es una onda y cuenta con una característica conocida como polarización
Concepto de tecnología Li-Fi
"Estas pequeñas estructuras están haciendo esta conversión de polarización, así que ahora puedo hacer algo que sea muy delgado y sintonizable, y en la escala nanométrica", indica Atwater en un comunicado. Estas mismas capacidades ya están presentes en las pantallas LCD, tecnología de pantalla de cristal líquido, pero una matriz de fósforo negro sería un millón de veces más rápida.
Estamos hablando de velocidades increíbles, que podrían suponer una revolución para el mundo de las telecomunicaciones. Un dispositivo de telecomunicaciones construido con capas finas de fósforo negro sintonizaría la polarización de cada señal para que estas no interfieran entre sí, lo que posibilitaría que un cable de fibra óptica transporte muchos más datos de los que hace ahora.
Tecnología Li-Fi
La tecnología Li-Fi podría suponer el final del Wi-Fi tal y como lo conocemos
Atwater asegura que cada vez más "analizaremos las comunicaciones por ondas de luz en el espacio libre", esto sería como utilizar un Wi-Fi basado en la luz, lo que sería Li-Fi según los investigadores. "Aún no está aquí pero cuando llegue será al menos cien veces más rápido que el Wi-Fi", asegura Harry Atwater.
Y esta nota abajo publicada desde el 6 de sep de 2015..
domingo, 6 de septiembre de 2015
Usan el cuerpo humano como un Bluetooth más seguro y eficiente
La nueva tecnología podría ofrecer una manera más segura y con menos gasto energético de enviar información entre dispositivos electrónicos portátiles, proporcionando una alternativa mejorada a los sistemas de comunicación inalámbrica existentes, según los investigadores, que la han presentado en la 37ª Conferencia Anual Internacional de la Sociedad de Ingeniería Médica y Biológica IEEE, en Milán (Italia).
Si bien este trabajo es sólo una demostración de prueba de concepto, los investigadores imaginan desarrollarlo como un sistema inalámbrico de ultra baja potencia que pueda transmitir fácilmente información por el cuerpo humano. Una aplicación de esta tecnología sería una red inalámbrica de sensores de salud.
"Actualmente, los dispositivos electrónicos se transmiten información entre sí a través de Bluetooth, que utiliza una gran cantidad de energía. Estamos tratando de encontrar nuevas maneras de comunicar información por el cuerpo utilizando mucha menos energía", explica Patrick Mercier, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Computación de la universidad, que dirigió el estudio. Mercier también es co-director del Centro de Sensores Llevables.
El nuevo estudio presenta una solución a algunos de los principales obstáculos de otros sistemas de comunicación inalámbrica: a fin de reducir el consumo de energía durante la transmisión y recepción de información, los sistemas inalámbricos necesitan enviar señales que pueden cruzar fácilmente el cuerpo humano.
La tecnología Bluetooth utiliza la radiación electromagnética para transmitir datos, pero estas señales de radio no pasan fácilmente a través del cuerpo y por lo tanto requieren un impulso de energía para ayudar a superar esta obstrucción de la señal, o "pérdida de trayectoria."
Campo magnético
En este estudio, los ingenieros eléctricos han probado una técnica llamada comunicación por campo magnético a través del cuerpo humano, que utiliza el cuerpo como un vehículo para transmitir energía magnética entre dispositivos electrónicos.
Una ventaja de este sistema es que los campos magnéticos son capaces de pasar libremente a través de los tejidos biológicos, así que las señales se comunican con pérdidas de trayectoria mucho más bajas y potencialmente, un consumo de energía mucho menor.
En sus experimentos, los investigadores demostraron que la comunicación magnética funciona bien en el cuerpo, pero probaron el consumo de energía de la técnica. Eso sí, mostraron que las pérdidas de trayectoria eran más de 10 millones de veces más bajas que las del Bluetooth.
Un menor consumo de energía también provoca una mayor duración de la batería. "Un problema con dispositivos portátiles como los relojes inteligentes es que tienen tiempos de funcionamiento cortos, ya que usan baterías pequeñas. Con este sistema de comunicación, esperamos reducir significativamente el consumo de energía, así como la frecuencia con que los usuarios necesitan recargar sus dispositivos", dice Jiwoong Park, estudiante de doctorado y primer autor del estudio, en la nota de prensa de la universidad.
Los investigadores también señalaron que esta técnica no plantea riesgos graves para la salud. Dado que esta técnica está diseñada para aplicaciones en sistemas de comunicación de potencia ultra baja, se espera que la potencia de transmisión de las señales magnéticas enviadas a través del cuerpo sean mucho menores que las de escáneres de resonancia magnética y dispositivos de implantes inalámbricos.
Otra ventaja potencial es que podría ofrecer más seguridad que las redes Bluetooth, que envían datos por el aire, por lo que cualquier persona situada a 9 metros puede espiarlos. En cambio, el cuerpo humano es menos vulnerable, y la comunicación magnética es fuerte en el cuerpo, pero disminuye drásticamente fuera de él (tampoco se transmite de una persona a otra).
La radiación de dispositivos inalámbricos causaría cáncer, según un estudio
Consiguen transmisiones inalámbricas con precisión de nanosegundos
Usan el wi-fi para contar gente
No hay antimateria porque un campo magnético invade el universo
Una fibra óptica con siete 'carriles' consigue 20 veces más velocidad de transmisión
Los investigadores construyeron un prototipo para probar la técnica, consistente en cables de cobre aislados con tubos de PVC. En un extremo, los cables de cobre están conectados a un analizador externo y en el otro, los cables están envueltos en espirales en torno a tres áreas del cuerpo: la cabeza, los brazos y las piernas. Estas bobinas sirven como fuentes de campos magnéticos y son capaces de enviar señales magnéticas de una parte del cuerpo a otra usando el cuerpo como una guía.
Con este prototipo, los investigadores fueron capaces de demostrar y medir la baja pérdida de trayectoria de las comunicaciones brazo a brazo, brazo a cabeza, y brazo a pierna.
Una limitación de esta técnica es que los campos magnéticos requieren geometrías circulares para propagarse por el cuerpo humano. Dispositivos como relojes inteligentes, diademas y cintas funcionarían bien con este sistema, pero no un pequeño parche puesto en el pecho para medir la frecuencia cardíaca, por ejemplo.
Mientras la aplicación portátil pueda envolver una parte del cuerpo, la técnica debería funcionar, según los investigadores.
Wi-fi en dispositivos sin batería
Recientemente, ingenieros de la Universidad de Washington han creado un sistema que utiliza señales de radiofrecuencia como fuente de energía, y reutiliza infraestructura wifi para conectar a Internet dispositivos sin batería.
El sistema funciona mediante un prototipo, situado en los dispositivos sin batería, que capta señales Wi-fi entre el router y un ordenador o móvil, y las modifica ligeramente. Por ahora han conseguido velocidades de 1 kilobit por segundo a 2 metros de distancia, y el objetivo es llegar a 20 metros.
HACIA EL NANO-HUMANO ROBOTICO 2021
El problema para el desarrollo de metales orgánicos es que hay una compensación en términos en su estructura cristalina: se requiere una alta cristalinidad para una alta conductividad, lo que es perjudicial para la procesabilidad de los materiales.
Sin embargo, el nuevo hallazgo permite que, cuando se irradia un pulso de luz, el material reorganice sus moléculas para corregir defectos estructurales. Por consiguiente, el nuevo material puede ser ensamblado con baja cristalinidad y luegotransformarse, a través de un pulso de luz, en un material con alta conductividad eléctrica.
"Históricamente, los dispositivos electrónicos han sido desarrollados con materiales inorgánicos como silicio, cobre o plata, entre otros, que provienen de recursos naturales limitados que son caros de extraer y procesar antes incluso de ser adecuados para la fabricación", ha explicado uno de los autores del trabajo, Nicolas Giuseppone.
El investigado apunta a que uno de los "grandes problemas" de este sector es "la basura electrónica, ya que muchos de los materiales inorgánicos utilizados son muy tóxicos para el medio ambiente, y su reciclaje es difícil y costoso".
Sin embargo, los metales orgánicos proporcionan un material alternativo que es más barato, más fácil de producir, y más amables con el medio ambiente. Por ello, "además de reemplazar los materiales inorgánicos en los dispositivos electrónicos, es posible que se puedan crear dispositivos con nuevas propiedades y arquitecturas a través de una combinación de modificación sintética (a nivel molecular), así como control sobre la organización supramolecular (a nivel mayor)", ha precisado el experto.
El nuevo material es un polímero supramolecular unidimensional compuesto por pilas de unidades moleculares llamadas triarilaminas tris-amida (TATA). Aunque estos nanocables orgánicos pueden sufrir originariamente los mismos defectos estructurales como otros materiales orgánicos, la aplicación de un pulso de luz puede corregir los desajustes de las pilas TATA, esencialmente dando a los polímeros la capacidad de auto-curarse.
Los resultados, que han sido publicados en 'Journal of the American Chemical Society', mostraron que la irradiación de luz aumenta la conductividad de los polímeros supramolecular en hasta cuatro órdenes de magnitud, lo que refleja la eficacia de la auto-optimización supramolecular fotoinducida.
El estudio es la primera demostración de que los polímeros supramoleculares logran firmas electrónicas, magnéticas y ópticas similares a las medidos en los mejores polímeros.
Estos metales orgánicos altamente conductores podrían tener una variedad de nuevas aplicaciones en la electrónica orgánica, debido a sus ventajas de ser ligero, de bajo coste y desechable. Las aplicaciones incluyen electrodos transparentes, circuitos electrónicos impresos, materiales termoeléctricos, y dispositivos de memoria.
"Los planes futuros de investigación incluyen tanto aplicaciones de estos materiales en dispositivos, así como una mayor investigación en sus propiedades fundamentales", ha concluido Giuseppone.
FUENTE
