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PUNTOS CUANTICOS EN UN BOSQUE DE NANOCABLES ¿LA RECETA PARA UNA CELULA SOLAR OPTIMA?

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Usar partículas exóticas llamadas puntos cuánticos como la base de una célula fotovoltaica no es una idea nueva, pero los dispositivos de este tipo creados hasta ahora aún no convierten la luz solar en energía eléctrica con una eficiencia lo bastante alta. Un nuevo enfoque propuesto por un equipo de investigadores, insertar los puntos cuánticos en un bosque de nanocables, promete brindar una mejora significativa.

Los sistemas fotovoltaicos basados en diminutos puntos cuánticos coloidales tienen varias ventajas potenciales respecto a otros enfoques para crear células solares: Los puntos cuánticos se pueden fabricar mediante un proceso que funciona a temperatura ambiente, ahorrando energía y evitando complicaciones asociadas al procesamiento a alta temperatura del silicio y otros materiales tradicionalmente usados en sistemas fotovoltaicos. Los puntos cuánticos se pueden crear a partir de materiales baratos y abundantes que no requieren una purificación notable, como sí la necesita el silicio. Y es factible aplicar puntos cuánticos a una amplia gama de materiales baratos e incluso flexibles para substratos, como por ejemplo plásticos ligeros.
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Sin embargo, al diseñar estos dispositivos, surge un conflicto grave. Existen dos necesidades contradictorias para obtener un sistema fotovoltaico eficaz: Se necesita que la capa absorbente de una célula solar sea delgada para que permita que las cargas pasen con facilidad de los sitios donde se absorbe la energía solar hasta los cables que trasmiten la corriente. Pero también se necesita que sea lo bastante gruesa como para absorber la luz de manera eficiente. Mejorar el rendimiento en una de estas áreas tiende a empeorar el de la otra.

Ahí es donde puede ser útil añadir nanocables de óxido de zinc. Estos nanocables tienen la conductividad suficiente para extraer cargas con facilidad, y son lo bastante largos como para brindar la profundidad necesaria para la absorción de la luz. Así lo ha demostrado el equipo de Joel Jean, Moungi Bawendi, Silvija Gradecak y Vladimir Bulovic, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos.

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El resultado es un aumento del 50 por ciento en la corriente generada por la célula solar, y un aumento del 35 por ciento en la eficiencia general. Una ventaja de los sistemas fotovoltaicos basados en puntos cuánticos es que se les puede ajustar para que absorban luz con un rango mucho más amplio de longitudes de onda que el de los dispositivos convencionales.

Ésta es una demostración preliminar de un principio que, mediante un mejor conocimiento de los detalles de funcionamiento del mismo, así como posteriores optimizaciones, puede llevarnos a nuevos tipos prácticos y baratos de dispositivos fotovoltaicos, tal como valora el equipo de Jean.

En el trabajo de investigación y desarrollo también han intervenido Sehoon Chang, Patrick Brown, Jayce Cheng y Paul Rekemeyer.

LA ADAPTACION APARENTE DEL SER HUMANO A LA GRIPE AVIAR

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Un análisis genético del virus de gripe aviar responsable de varias muertes humanas en China muestra a un virus que evoluciona para adaptarse a las células humanas, una situación inquietante por su posible potencial para desatar una pandemia mundial de esta gripe.

El equipo dirigido por Masato Tashiro del Centro de Investigación del Virus de la Gripe, dependiente del Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas de Estados Unidos, y Yoshihiro Kawaoka de la Universidad de Wisconsin-Madison en Estados Unidos y la de Tokio en Japón, examinó las secuencias genéticas del H7N9 aislado de cuatro de las víctimas humanas del patógeno, así como de muestras procedentes de aves y del entorno en un mercado de Shanghái.
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Los virus extraídos de esas personas, pero no los de las aves ni los encontrados en el entorno, tienen una mutación en una proteína que les permite crecer eficientemente en células humanas y a una temperatura que se corresponde con la del tracto respiratorio superior del Ser Humano, la cual es inferior a la de las aves.
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Los resultados, obtenidos analizando secuencias genéticas cuyos datos fueron introducidos en una base de datos internacional por investigadores chinos, proporcionan algunas de las primeras pistas moleculares sobre lo que se perfila como una nueva y preocupante cepa de la gripe aviar, cuyos primeros casos humanos fueron anunciados el 31 de marzo pasado por el Centro para el Control y Prevención de Enfermedades de China.

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Aunque es demasiado pronto para predecir su potencial para causar una pandemia, son inconfundibles las señales de que el virus se está adaptando a los mamíferos y, en particular, a los humanos, explica Kawaoka.

LOS ” RELAMPAGOS OSCUROS” DE LAS TORMENTAS; RAYOS GAMA EN VES DE LUZ VISIBLE

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Se sabe desde hace casi una década que las tormentas eléctricas son capaces de generar breves pero poderosas ráfagas de rayos gamma, conocidas como destellos terrestres de rayos gamma. Estos destellos son tan luminosos que pueden deslumbrar a los instrumentos satelitales situados a centenares de kilómetros de distancia en el espacio exterior. Como estos destellos pueden originarse cerca de las mismas altitudes por las que circulan los vuelos comerciales, se ha estado intentando determinar desde su descubrimiento si representan una fuente peligrosa de radiación para los ocupantes de los aviones.

Hasta hace muy poco, no había forma de responder con suficiente fiabilidad a esa pregunta, ya que era muy poco lo que se sabía sobre cómo las tormentas generan estos rayos gamma, y las estimaciones iniciales sobre la dosis de radiación fueron muy variadas. Ahora, un equipo de científicos del Instituto Tecnológico de Florida (Florida Tech) ha desarrollado un modelo que promete ser capaz de representar con precisión cómo las tormentas logran producir esta radiación de alta energía.

Según el modelo del equipo de Joseph Dwyer, Ningyu Liu y Hamid Rassoul, en lugar de crear relámpagos normales, a veces las tormentas pueden producir un tipo exótico de fenómeno eléctrico en el que intervienen electrones de alta energía y sus correspondientes partículas de antimateria, llamadas positrones. La interacción entre los electrones y los positrones causa un crecimiento explosivo en el número de partículas de alta energía, emitiendo los citados destellos de rayos gamma mientras descargan eléctricamente al nubarrón con gran rapidez, a veces incluso más rápidamente que un relámpago normal. Aún cuando se emitan copiosos rayos gamma en este proceso, se produce muy poca luz visible, por lo que a estos fogonazos de rayos gamma se les puede describir como “relámpagos oscuros”.

El reciente trabajo de modelación de los relámpagos oscuros muestra que el mecanismo descrito puede explicar muchas de las propiedades observadas de los destellos terrestres de rayos gamma.

El modelo también calcula las dosis de radiación recibidas por las personas que viajan a bordo de los aviones que puedan estar justo en un lugar inoportuno en un momento inoportuno.
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Cerca del borde superior de las nubes de tormenta, las dosis de radiación recibidas de los tipos de destellos terrestres de rayos gamma que pueden verse desde el espacio, son equivalentes a unas 10 radiografías de tórax, o aproximadamente la cantidad de radiación natural que recibiríamos en el transcurso de un año.

Sin embargo, cerca de la zona media de las tormentas, la dosis de radiación podría ser unas 10 veces mayor, parecida a someterse a un escaneo de tomografía computerizada de cuerpo entero.

De todas formas, las probabilidades de que un avión esté en el momento y lugar más inoportunos son muy bajas. Y por otro lado, ya se investiga en el diseño de medidas extra de protección para esos eventuales casos.

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