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La Ley de Ciencia apostará por retener en talento español La futura Ley de Ciencia, que previsiblemente mañana aprobará el Consejo de Ministros, pretende retener a los mejores talentos españoles y atraer a los ...
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2010-03-09 19:00:05 eldigitaldemadrid.es
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2010-03-09 12:02:59 nanomercado 2010
MIT researchers discover new way of producing electricity - Nanotech MIT researchers discover new way of producing electricity - Nanotech Phenomenon causes powerful waves of energy to shoot through carbon nanotubes.

CAMBRIDGE, Mass. — A team of scientists at MIT have discovered a previously unknown phenomenon that can cause powerful waves of energy to shoot through minuscule wires known as carbon nanotubes. The discovery could lead to a new way of producing electricity, the researchers say.

The phenomenon, described as thermopower waves, “opens up a new area of energy research, which is rare,” says Michael Strano, MIT’s Charles and Hilda Roddey Associate Professor of Chemical Engineering, who was the senior author of a paper describing the new findings that appeared in Nature Materials on March 7. The lead author was Wonjoon Choi, a doctoral student in mechanical engineering.

Like a collection of flotsam propelled along the surface by waves traveling across the ocean, it turns out that a thermal wave — a moving pulse of heat — traveling along a microscopic wire can drive electrons along, creating an electrical current.

The key ingredient in the recipe is carbon nanotubes — submicroscopic hollow tubes made of a chicken-wire-like lattice of carbon atoms. These tubes, just a few billionths of a meter (nanometers) in diameter, are part of a family of novel carbon molecules, including buckyballs and graphene sheets, that have been the subject of intensive worldwide research over the last two decades.



A previously unknown phenomenon

In the new experiments, each of these electrically and thermally conductive nanotubes was coated with a layer of a reactive fuel that can produce heat by decomposing. This fuel was then ignited at one end of the nanotube using either a laser beam or a high-voltage spark, and the result was a fast-moving thermal wave traveling along the length of the carbon nanotube like a flame speeding along the length of a lit fuse. Heat from the fuel goes into the nanotube, where it travels thousands of times faster than in the fuel itself. As the heat feeds back to the fuel coating, a thermal wave is created that is guided along the nanotube. With a temperature of 3,000 kelvins, this ring of heat speeds along the tube 10,000 times faster than the normal spread of this chemical reaction. The heating produced by that combustion, it turns out, also pushes electrons along the tube, creating a substantial electrical current.

Combustion waves — like this pulse of heat hurtling along a wire — “have been studied mathematically for more than 100 years,” Strano says, but he was the first to predict that such waves could be guided by a nanotube or nanowire and that this wave of heat could push an electrical current along that wire.

In the group’s initial experiments, Strano says, when they wired up the carbon nanotubes with their fuel coating in order to study the reaction, “lo and behold, we were really surprised by the size of the resulting voltage peak” that propagated along the wire.

After further development, the system now puts out energy, in proportion to its weight, about 100 times greater than an equivalent weight of lithium-ion battery.

The amount of power released, he says, is much greater than that predicted by thermoelectric calculations. While many semiconductor materials can produce an electric potential when heated, through something called the Seebeck effect, that effect is very weak in carbon. “There’s something else happening here,” he says. “We call it electron entrainment, since part of the current appears to scale with wave velocity.”

The thermal wave, he explains, appears to be entraining the electrical charge carriers (either electrons or electron holes) just as an ocean wave can pick up and carry a collection of debris along the surface. This important property is responsible for the high power produced by the system, Strano says.

Exploring possible applications

Because this is such a new discovery, he says, it’s hard to predict exactly what the practical applications will be. But he suggests that one possible application would be in enabling new kinds of ultra-small electronic devices — for example, devices the size of grains of rice, perhaps with sensors or treatment devices that could be injected into the body. Or it could lead to “environmental sensors that could be scattered like dust in the air,” he says.

In theory, he says, such devices could maintain their power indefinitely until used, unlike batteries whose charges leak away gradually as they sit unused. And while the individual nanowires are tiny, Strano suggests that they could be made in large arrays to supply significant amounts of power for larger devices.

The researchers also plan to pursue another aspect of their theory: that by using different kinds of reactive materials for the coating, the wave front could oscillate, thus producing an alternating current. That would open up a variety of possibilities, Strano says, because alternating current is the basis for radio waves such as cell phone transmissions, but present energy-storage systems all produce direct current. “Our theory predicted these oscillations before we began to observe them in our data,” he says.

Also, the present versions of the system have low efficiency, because a great deal of power is being given off as heat and light. The team plans to work on improving that

Source: Choi W, Hong S, Abrahamson J, Han J, Song C, Nair N, Baik S and Strano M S. Chemically driven carbon-nanotube-guided thermopower waves. Nature Materials. 7 March 2010.

Funding: Air Force Office of Scientific Research, and the National Science Foundation

Source: web.mit.edu/press/2010/thermopower-waves.html
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2010-03-08 19:00:05 abc.es
Garmendia dice que la futura Ley de Ciencia será un texto integrador "Estamos trabajando con agentes sociales y económicos, y grupos políticos para debatir y tener buen texto de ley que sea integrador e incluya reflexiones de ...
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AV.-Garmendia ve un "momento crítico" en Europa, que no mantendrá ... La ministra de Ciencia e Innovación, Cristina Garmendia, aseguró hoy que Europa está en un momento "crítico" y que las decisiones que se tomen a corto plazo ...
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Científicos han descubierto la primera bebida alcohólica que no deja resaca La resaca es el ténebre reverso de la borrachera, el justo castigo a la diversión de la noche de farra. Puede que este castigo haya tocado a su fin. En Corea es bastante popular un soju (vino de arroz) oxigenado que, según han descubierto los científicos, permite recuperar la sobriedad mucho más rápido que las bebidas alcohólicas convencionales y, sobre todo, apenas deja resaca. El reto ahora es incorporar oxígeno a bebidas como el whisky o la ginebra sin modificar en exceso su sabor...

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Madre mia cuando se entere Aznar, se va a poner hasta el culo
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Científicos se manifiestan el sábado contra la política ... "No nos conformamos con un simple parche, como establece el borrador de la Ley de la Ciencia que ha sido recientemente presentado. Queremos cambios de raíz ...
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2010-03-02 18:17:06 abc.es
La UE impulsa una mejora de las condiciones laborales de los ... Los ministros europeos responsables de la ciencia y la innovación dieron su respaldo a una evaluación independiente realizada por un grupo de científicos en ...
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www.canarias7.es/articulo.cfm?id=159257
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2010-03-02 11:20:32 anonimo
El terremoto en Chile cambió el eje de la Tierra acortando el día Según un científico de la NASA, el reciente terremoto de 8,8º Richter que afectó a Chile probablemente cambió el eje de la Tierra, afectando su rotación, lo que se traduciría en que el día será más corto de ahora en adelante. Richard Gross, geofísico del JPL en California, utilizó un modelo informático para calcular los efectos del devastador terremoto que afectó al país...

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Descubren hielo de agua en el Polo Norte de la Luna Ya no se discute si hay agua en la Luna sino cuánta hay. Científicos utilizaron el instrumento Mini-SAR a bordo del satélite Chandrayaan-1 de la India para detectar depósitos de hielo de agua en las proximidades del Polo Norte de la Luna. El radar encontró más de 40 cráteres pequeños, con diámetros entre 2 y 15 km, con hielo de agua. Aunque la cantidad del hielo depende del grosor de la capa en cada cráter, se estima que podría haber como mínimo 600 millones de toneladas métricas de hielo de agua.

Noticia completa (en inglés):
www.universetoday.com/2010/03/01/water-i...
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