Fuente: La Flecha.
Los investigadores, de la Universidad Purdue, en un trabajo financiado por la corporación Intel, han conseguido en los experimentos realizados con esta tecnología incrementar el coeficiente de transferencia de calor (que describe la tasa de enfriamiento), hasta nada menos que un 250 por ciento.
Otras técnicas experimentales para mejorar la refrigeración están consiguiendo en torno a un 40 ó un 50 por ciento de mejora, por lo que un 250 por ciento es realmente notable.
Cuando se usó en combinación con un ventilador convencional de ordenador, el dispositivo experimental mejoró la eficacia del ventilador incrementando el flujo de aire hacia la superficie de un chip simulado. La nueva tecnología podría ayudar a los ingenieros a diseñar ordenadores portátiles más delgados que operen calentándose mucho menos que las máquinas actuales.
La nueva tecnología de enfriamiento podría ser introducida en los ordenadores dentro de 3 años, si los investigadores son capaces de miniaturizarla y hacer el sistema lo bastante robusto. A medida que se perfeccione la tecnología, dichos dispositivos de refrigeración se podrían integrar en productos portátiles de electrónica de consumo, incluyendo teléfonos móviles.
Se necesitan tecnologías de refrigeración avanzadas para ayudar a la industria a satisfacer dos objetivos tan difíciles de conciliar como son desarrollar ordenadores más compactos y ligeros, y lograr que sean más potentes aún para poder ejecutar los programas con creciente consumo de capacidad de computación que van surgiendo en el sector de los videojuegos, y en otros tipos de software que hacen un uso intensivo de gráficos.
En los ordenadores y la electrónica en general, potencia equivale a calor, de manera que es necesario encontrar formas de manejar el generado en laptops y PDAs cada día más potentes.
El dispositivo de refrigeración experimental, el cual fue fabricado encima de una maqueta de chip, funciona generando iones (átomos cargados eléctricamente) mediante el uso de electrodos cercanos entre sí. El dispositivo contiene un cable cargado positivamente, o ánodo, y electrodos cargados negativamente, llamados cátodos. El ánodo fue situado a unos 10 milímetros por encima de los cátodos. Cuando se hizo pasar voltaje a través del dispositivo, los electrodos cargados negativamente descargaron electrones hacia el ánodo cargado positivamente. A través de su ruta, los electrones colisionaron con moléculas de aire, produciendo iones cargados positivamente, los cuales entonces fueron atraídos hacia los electrodos cargados negativamente, creando un "viento iónico". Esta brisa incrementó el flujo de aire en la superficie del chip experimental.
Las tecnologías de refrigeración convencionales están limitadas por un efecto de "estancamiento". A medida que el aire fluye sobre un objeto, las moléculas de aire más cercanas a la superficie se mantienen estacionarias. Las moléculas más lejanas a la superficie se mueven progresivamente más rápido. Este fenómeno dificulta la refrigeración de los ordenadores porque restringe el flujo de aire donde es más necesario, directamente en la superficie caliente del chip.
La nueva técnica parece resolver de manera satisfactoria este problema usando el efecto del viento iónico en combinación con un ventilador convencional de ordenador para crear un flujo de aire inmediatamente adyacente a la superficie del chip.
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sábado, 22 de septiembre de 2007
jueves, 28 de junio de 2007
Consiguen un combustible de alto rendimiento a partir del azúcar
Por primera vez se ha conseguido desarrollar un proceso de obtención de grandes cantidades de combustible a partir del azúcar, lo que podría suponer un importante avance hacia la sustitución de los derivados del petróleo. Un equipo de científicos norteamericanos ha dado con un sistema para generar un combustible líquido denominado 2,5 dimetilfurano que cumple con las características principales de los combustibles líquidos destinados a los transportes. Sólo quedan por hacer las pruebas para comprobar que el dimetilfurano no contamina el medioambiente. El siguiente paso sería su generalización. Por Olga Castro-Perea.
La universidad estadounidense de Wisconsin-Madison acaba de anunciar en un comunicado un logro tecnológico que podría llevar a la generación en grandes cantidades de combustible a partir del azúcar.
El ingeniero químico y biológico James Dumesic, de dicha universidad, y su equipo de colaboradores han descrito en la revista Nature el desarrollo de un proceso de dos fases (una estrategia catalítica) por el cual se puede transformar la fructosa (un carbohidrato que se obtiene directamente de la biomasa o de la isomerización de la glucosa) en un combustible líquido denominado 2,5-dimetilfurano (DMF), cuya densidad energética es un 40% más alta que la del etanol.
El etanol o alcohol etílico es actualmente el único combustible líquido renovable que se produce a gran escala, pero presenta varias limitaciones, explican los ingenieros en Nature: una baja densidad energética y alta volatilidad, además de contaminarse por absorción del agua de la atmósfera. Por otro lado, requiere de gran cantidad de energía para el proceso de destilación que separa el combustible del agua.
El 2,5-dimetilfurano, por el contrario, tiene un contenido energético más alto, no es soluble en agua y, por tanto, no puede ser contaminado por la absorción del agua atmosférica. Además, resulta estable en su almacenamiento, y en el estado de evaporación de su producción consume un tercio de la energía requerida para evaporar una solución de etanol producida por fermentación para aplicaciones de biocombustible, asegura Dumesic.
Antecedentes y avances
De las dos fases del proceso, la primera de ellas fue lograda hace ya algún tiempo. En 2006, la revista Sience se hizo eco de este logro, que consistió en mejorar el proceso de generación de un importante producto químico intermedio, el hidroximetifurfural (HMF), a partir del azúcar.
La fructosa se convierte inicialmente en HMF utilizando un catalizador ácido en presencia de un disolvente con un punto de ebullición bajo, que extrae el HMF del agua y lo aparta de ésta. Aunque investigaciones anteriores habían convertido ya la fructosa en HMF, el equipo de científicos liderado por Dumesic ha realizado una serie de mejoras que elevan el rendimiento de este producto y hacen más sencilla su obtención. Por ejemplo, los investigadores descubrieron que la adición de clorudo sódico (sal o NaCl) mejoraba de manera drástica su extracción a partir de agua en fase reactiva y ayudaba a eliminar impurezas.
A partir del HMF se forma el DMF sobre un catalizador base de cobre. La conversión implica quitar dos átomos de hidrógeno del compuesto disminuyendo de esta forma el valor de su punto de ebullición (es decir, de la temperatura en que el líquido se transforma en gas). De esta forma, se adecua para su uso como combustible para transportes. La sal, importante para la producción del HMF, es sin embargo un obstáculo para la creación de DMF debido a los cloruros que contaminan el catalizador de cobre. Por eso, se desarrolló también un catalizador de cobre-rutenio (otro elemento químico) más resistente a dichos cloruros y con un rendimiento mayor.
Pruebas sobre el medioambiente
Dumesic ha explicado en una entrevista realizada por la revista Scitizen que el DMF resultante cumple con las tres características principales del combustible líquido destinado a los transportes: un punto de ebullición a una temperatura apropiada, una densidad energética (similar a la de los derivados del petróleo) tal que no se necesita un tanque demasiado grande para albergarlo, y una solubilidad en agua lo suficientemente baja como para que el combustible no se vea afectado por la humedad del aire.
El DMF, según Dumesic, puede utilizarse como un agente octano de calidad para la mezcla con gasolina. Aún queda sin embargo una importante cuestión por resolver: la realización de pruebas para comprobar que el producto no resulta dañino para el medio ambiente antes de que se generalice su uso.
Pero a pesar de eso, el descubrimiento parece prometedor, señalan los ingenieros, y de funcionar correctamente serviría para disminuir el consumo de combustibles fósiles que tanto dañan nuestro entorno y que hacen cada vez más acuciante el problema del calentamiento global.
Fuente: Tendencias de la Ingenieria.
La universidad estadounidense de Wisconsin-Madison acaba de anunciar en un comunicado un logro tecnológico que podría llevar a la generación en grandes cantidades de combustible a partir del azúcar.
El ingeniero químico y biológico James Dumesic, de dicha universidad, y su equipo de colaboradores han descrito en la revista Nature el desarrollo de un proceso de dos fases (una estrategia catalítica) por el cual se puede transformar la fructosa (un carbohidrato que se obtiene directamente de la biomasa o de la isomerización de la glucosa) en un combustible líquido denominado 2,5-dimetilfurano (DMF), cuya densidad energética es un 40% más alta que la del etanol.
El etanol o alcohol etílico es actualmente el único combustible líquido renovable que se produce a gran escala, pero presenta varias limitaciones, explican los ingenieros en Nature: una baja densidad energética y alta volatilidad, además de contaminarse por absorción del agua de la atmósfera. Por otro lado, requiere de gran cantidad de energía para el proceso de destilación que separa el combustible del agua.
El 2,5-dimetilfurano, por el contrario, tiene un contenido energético más alto, no es soluble en agua y, por tanto, no puede ser contaminado por la absorción del agua atmosférica. Además, resulta estable en su almacenamiento, y en el estado de evaporación de su producción consume un tercio de la energía requerida para evaporar una solución de etanol producida por fermentación para aplicaciones de biocombustible, asegura Dumesic.
Antecedentes y avances
De las dos fases del proceso, la primera de ellas fue lograda hace ya algún tiempo. En 2006, la revista Sience se hizo eco de este logro, que consistió en mejorar el proceso de generación de un importante producto químico intermedio, el hidroximetifurfural (HMF), a partir del azúcar.
La fructosa se convierte inicialmente en HMF utilizando un catalizador ácido en presencia de un disolvente con un punto de ebullición bajo, que extrae el HMF del agua y lo aparta de ésta. Aunque investigaciones anteriores habían convertido ya la fructosa en HMF, el equipo de científicos liderado por Dumesic ha realizado una serie de mejoras que elevan el rendimiento de este producto y hacen más sencilla su obtención. Por ejemplo, los investigadores descubrieron que la adición de clorudo sódico (sal o NaCl) mejoraba de manera drástica su extracción a partir de agua en fase reactiva y ayudaba a eliminar impurezas.
A partir del HMF se forma el DMF sobre un catalizador base de cobre. La conversión implica quitar dos átomos de hidrógeno del compuesto disminuyendo de esta forma el valor de su punto de ebullición (es decir, de la temperatura en que el líquido se transforma en gas). De esta forma, se adecua para su uso como combustible para transportes. La sal, importante para la producción del HMF, es sin embargo un obstáculo para la creación de DMF debido a los cloruros que contaminan el catalizador de cobre. Por eso, se desarrolló también un catalizador de cobre-rutenio (otro elemento químico) más resistente a dichos cloruros y con un rendimiento mayor.
Pruebas sobre el medioambiente
Dumesic ha explicado en una entrevista realizada por la revista Scitizen que el DMF resultante cumple con las tres características principales del combustible líquido destinado a los transportes: un punto de ebullición a una temperatura apropiada, una densidad energética (similar a la de los derivados del petróleo) tal que no se necesita un tanque demasiado grande para albergarlo, y una solubilidad en agua lo suficientemente baja como para que el combustible no se vea afectado por la humedad del aire.
El DMF, según Dumesic, puede utilizarse como un agente octano de calidad para la mezcla con gasolina. Aún queda sin embargo una importante cuestión por resolver: la realización de pruebas para comprobar que el producto no resulta dañino para el medio ambiente antes de que se generalice su uso.
Pero a pesar de eso, el descubrimiento parece prometedor, señalan los ingenieros, y de funcionar correctamente serviría para disminuir el consumo de combustibles fósiles que tanto dañan nuestro entorno y que hacen cada vez más acuciante el problema del calentamiento global.
Fuente: Tendencias de la Ingenieria.
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