lunes, 28 de abril de 2008

Ahorro energético y nanotecnología juntos de la mano.

Todos podemos ver en las grandes ciudades cómo se está produciendo un cambio en los sistemas de señalización en las vías. Los semáforos tal y como los conocíamos están pasando a la historia y es que las antiguas bombillas de señalización, aquellas que además de estropearse cada dos por tres y de no ser visibles cuando el sol incidía sobre ellas, están desapareciendo a marchas forzadas. Su alto consumo energético y su baja eficiencia lumínica, hace que éstas se estén sustituyendo por paneles de LED's que además de un cosiderable ahorro energético, aumentan consideramblemente la luminosidad. En una nueva vuelta de tuerca, un grupo de investigadores americanos han conseguido aumentar la señal de salida de estos dispositivos un 70% sin un coste energético superior. Las investigaciones realizadas han ido encaminadas a la modificación de un diodo LED de nitruro de galio tal y como ilustramos en la figura. Como puede observarse, sobre un diodo LED normal se ha credico una lámina delgada de óxido de zinc, a la cual se le ha incorporado galio, y sobre ésta lámina se han crecido nanohilos de óxido de zinc perpendiculares a la superficie. Esta modificación ha conseguido que que esta nueva capa actúe como una capa de extracción de luz para el LED consiguiendo los rendimientos anteriormente citados. Hemos de indicar que la capa de sólo la capa de nanohilos de ZnO produce un incremento del 20% en la señal lumínica de salida.






El trabajo ha sido publicado recientemente en la revista "Applied Physics Letter" ( APL 90, pp. 203515, año 2007).

Spai Chile 2008

Tendencia en materiales para la concepción arquitectónica

El conocimiento y desarrollo de los materiales en la arquitectura, han jugado un papel muy importante en la historia de la humanidad. El devenir de ambas se ha descrito en función de los materiales (edad de piedra, bronce, hierro, etc.) que el ser humano ha utilizado y dominado a lo largo del tiempo. El descubrimiento, desarrollo y uso de los nuevos materiales han hecho que la vida humana sea más fácil y han contribuido en cada época histórica para su bienestar.

El mundo será invadido por un rápido crecimiento de nuevos desarrollos tecnológicos en el área de los materiales creados por varios sectores de la industria que combinan propiedades sensoriales y tecnológicas, muchas de ellas nunca soñadas por el hombre.

Antecedentes

La ciencia ha producido tecnología basada en sus ideas, teorías y leyes fundamentales. Los creadores de estas tecnologías, se basan en el conocimiento generado por los científicos. Éstos, por su parte, utilizan las herramientas creadas por tales creadores para seguir investigando. Existe en nuestra cultura una estrecha e íntima colaboración e interdependencia entre la ciencia y la tecnología.

Recientemente, la discusión sobre nuevos materiales para los diseñadores, arquitectos e ingenieros ha cobrado mucha importancia. La investigación sobre los materiales es la disciplina clave para el desarrollo de futuros proyectos. Los resultados de la investigación actual son esenciales para el desarrollo del producto del mañana.

Actualmente existen ciertas tecnologías novedosas que están moldeando definitivamente nuestra concepción del futuro probable de la humanidad, un futuro que afecta todas las áreas del conocimiento, incluido nuestro campo de trabajo: la arquitectura. Las tecnologías que afectan nuestra disciplina están íntimamente ligadas con el dominio de la materia que los científicos nos han proporcionado con sus descubrimientos. Las nuevas tecnologías permitirán a la arquitectura contar con increíbles herramientas y materiales para conseguir su fin causal en el próximo milenio.

La aplicación de nuevas herramientas, que nos permitan visualizar (de forma directa o indirecta) la estructura de los materiales a escala atómica y molecular, ha hecho posible alcanzar atributos insospechados tanto a los materiales clásicos utilizados en la ingeniería civil, arquitectura, telecomunicaciones, energía y medio ambiente; como a una nueva generación de materiales fabricados artificialmente con precisión atómica, dando lugar a una revolución nanotecnológica caracterizada por la nanociencia y la nanotecnología.

Aplicaciones actuales

Mencionemos algunos ejemplos de materiales que la arquitectura está utilizando para concebir nuevos espacios y formas:

Aerogel. Es la sustancia sólida más liviana del mundo. Fue inventado en 1931 por Steven Kistler, pero no ha sido hasta ahora que los científicos han podido usarlo, porque era sumamente difícil y peligroso fabricarlo.

En los materiales nanoestructurados, los granos moleculares tienen un tamaño máximo de 100 nanómetros de diámetro y tienen poblaciones granulares menores a decenas de miles de átomos. Dicho de otra forma, los granos nanoestructurados son entre mil y 100 veces más pequeños que los de un material común, y además, dentro del mismo volumen poseen 0.001 por ciento de átomos.

Además de su baja densidad, el aerogel es un material poroso a nivel microscópico, con una estructura tipo esponja; y es un excelente aislante de calor.

El aerogel tiene muchas aplicaciones comerciales, y en arquitectura ha sido utilizado como aislante térmico en las ventanas de los edificios de oficinas, en las que sus propiedades son utilizadas para evitar la pérdida de calor o frío entre muchos otros usos.

Silicagel. Es una forma granular y porosa de dióxido de silicio hecho a partir de silicato sódico. A pesar del nombre, este gel es sólido y duro. Suele venir en pequeños paquetes o bolsas transpirables, junto a muchos aparatos electrónicos o a los que puede perjudicar una humedad ambiental alta. Fue desarrollado en la Universidad Johns Hopkins, Baltimore (Maryland) en los años 1920.

Su gran porosidad, alrededor de 800 m²/g, le convierte en un absorbente de agua, por este motivo se utiliza para reducir la humedad en espacios cerrados; normalmente hasta un 40 por ciento. Cuando se ha saturado de agua, el gel se puede regenerar sometiéndolo a una temperatura de 150ºC, en 1.5 horas por litro de agua. Este gel no es tóxico, inflamable ni químicamente reactivo.

Diodos LED (de las siglas en inglés Light-Emitting Diode -diodo emisor de luz). Es un dispositivo semiconductor que emite luz monocromática cuando se polariza y es atravesado por la corriente eléctrica. El color depende del material semiconductor empleado en la construcción del diodo, pudiendo variar desde el ultravioleta, pasando por el espectro de luz visible, hasta el infrarrojo, recibiendo estos últimos la denominación de diodos IRED (Infra-Red Emitting Diode).

Los primeros diodos construidos fueron los diodos infrarrojos y de color rojo, permitiendo el desarrollo tecnológico posterior a la construcción de diodos para longitudes de onda cada vez menores. En particular, los diodos azules fueron desarrollados a finales de los noventa por Shuji Nakamura, añadiéndose a los rojos y verdes desarrollados con anterioridad, lo que permitió, por combinación de los mismos, la obtención de luz blanca. El diodo de seleniuro de zinc puede emitir también luz blanca si se mezcla la luz azul que emite con la roja y verde creada por fotoluminiscencia. La más reciente innovación en el ámbito de la tecnología.

LED son los diodos ultravioletas que se han empleado con éxito en la producción de luz blanca al utilizarse para iluminar materiales fluorescentes.

El comienzo del siglo XXI ha visto aparecer los diodos OLED (diodos LED orgánicos), fabricados con materiales polímeros orgánicos semiconductores. Aunque la eficiencia lograda con estos dispositivos está lejos de la de los diodos inorgánicos, su fabricación promete ser considerablemente más barata que la de aquéllos, siendo además posible depositar gran cantidad de diodos sobre cualquier superficie empleando técnicas de pintado para crear pantallas a color.

Los diodos LED se emplean en todo tipo de indicadores de estado (encendido/apagado) en dispositivos de señalización (de tráfico, de emergencia) y en paneles informativos. También se emplean en el alumbrado de pantallas de cristal líquido de teléfonos móviles, calculadoras, agendas electrónicas e impresoras LED.

El uso de lámparas LED en el ámbito de la iluminación (incluyendo la señalización de tráfico) es previsible que se incremente en el futuro, ya que aunque sus prestaciones son intermedias entre la lámpara incandescente y la lámpara fluorescente, presenta indudables ventajas, particularmente su larga vida útil, su menor fragilidad y la menor disipación de energía, además de que, para el mismo rendimiento luminoso, producen la luz de color, mientras que los hasta ahora utilizados, tienen un filtro, lo que reduce notablemente su rendimiento.

Concreto Translúcido. El material consiste en la combinación de 5 por ciento de fibra de vidrio y 95 por ciento de granulado fino de concreto. Miles de fibras de vidrio con un diámetro de entre dos micromilímetros y dos milímetros están insertados en el concreto y conducen la luz a través del elemento sin una pérdida. Con elementos de concreto precolado translucido (LiTraCon), realizado por el arquitecto húngaro Áron Losonczi, se expande la visual y las propiedades táctiles del concreto.

Este tipo de concreto está disponible en forma paneles o bloques prefabricados de hasta 600 mm por 300 mm en acabado pulido. Su estructura se basa en la combinación del concreto con fibra óptica y tiene una densidad de 2,100 a 2,400 Kg/m3.

Dentro de sus aplicaciones está su uso en superficies horizontales iluminadas desde abajo. Durante el día la superficie parece ser aparentemente de concreto. En la tarde la superficie comienza a brillar en diferentes tonos. Este concreto puede ser aplicado en varias áreas del inmueble. La transmisión de luz en el concreto fue exitosamente usada en diferentes formas tanto en joyería como en bancas para exteriores. Posiblemente la más atractiva aplicación es el uso para logotipos de empresas en bloques.

La tecnología puede suponer una revolución sin precedentes para nuestras viviendas, ciudades y las futuras edificaciones en general. El panorama que se abre ante nosotros es impresionante: materiales compuestos que permitirán hacer de enlace entre materiales biológicos y materiales inorgánicos; materiales híbridos basados en la combinación de cerámicas, metales, y polímeros; materiales porosos que a su vez pueden presentar las deseadas propiedades eléctricas, ópticas o magnéticas; materiales nanoparticulados con excelentes prestaciones para aplicaciones de grabación magnética de datos o para ser utilizados en aplicaciones biomédicas; materiales con propiedades ópticas a medida, etc.

En cualquier diseño arquitectónico, la elección de materiales tiene un papel decisivo. Esto marca la forma, señala la función, determina la apariencia y tiene un impacto al entorno. Dependiendo del concepto, el material puede cumplir la función de estructura y acabado. Ofrecer una integración con estímulos atmosféricos y tener un mejor aprovechamiento.

Algunos expertos apuntan que dentro de algunos años será menos costoso volver a hacer un edificio entero nuevamente que mantener uno viejo, aunque no tenga más de 10 años de vida. Nuevos materiales con propiedades especiales como la resistencia (sísmica, incendios), respuesta al medio (calor, frío), ahorro energético, seguridad, higiene y salud podrán producirse a bajo costo.

Teorema, 2008

Referencias:

Aerogel. (junio del 2006)

Led. (junio del 2006)

Spai Chile 2008

sábado, 26 de abril de 2008

Leds, negocios que brillan

Para librar la batalla publicitaria, sin duda alguna, las luces se han convertido en una importante arma que puede asegurar la victoria.

Innegablemente la publicidad ha llegado a revolucionar la manera de elegir un producto por encima de otro, tal vez por eso los anuncios que identifican a cada marca luchan por ser el más original y vistoso. Para librar la batalla publicitaria, sin duda alguna, las luces se han convertido en una importante arma que puede asegurar la victoria. Se ubica en el mercado un sistema de iluminación de gran impacto dedicado a hacer brillar a los negocios: los sistemas de iluminación LED.

Un L.E.D. consiste en una Luz Emitida por Diodo, producida por un cable súper conductor que genera poco calor y no produce gases venenosos, lo que la convierte en el mejor aliado de la publicidad y del ambiente. Incluso lo LEDs están reconocidos como la nueva generación de productos ambientales en el mundo.

La Publicidad

Existen varias formas de emplear este sistema de iluminación —señala Ana María Correa Vélez, Gerente Comercial de Digitalis—, entre ellas el material POP, las marquesinas para dar la hora y las noticias, la publicidad en exteriores, las pantallas en estadios, la señalización y los denominados “letreros luminosos”, que no son sino una manera atractiva de mantener presente el nombre de cada negocio.

Los alcances de esta novedosa forma de hacer publicidad son inimaginables, ya que los proveedores ofrecen diversos tipos de iluminación, cada vez más flexibles capaces de generar anuncios de enormes dimensiones a través de las pantallas hechas con de LEDs, esto además de los anuncios pequeños pero imprescindibles para señalizar un negocio o bien iluminar su marquesina. Ahora bien, cualquiera que sea la forma en que se decida utilizar esta vistosa modalidad de hacer publicidad, lo importante es reflexionar sobre el uso que se le desea dar y el impacto que se quiere tener.

Hay diversos tipos de publicidad hecha con LEDS, pero los tipos más importantes que podemos encontrar entre los distribuidores son:

• Pantallas de una sola línea. Este tipo de pantallas son las más sencillas y consisten en una pequeña caja que hace correr un mensaje breve, utilizado generalmente para señalizar dentro de un negocio o simplemente para hacer énfasis en alguna promoción.

• Pantallas de una orla de color alrededor. Esta modalidad cuenta con las mismas características que la anterior, con la única diferencia de un marco de otro color distinto al del texto, que realza el mensaje.

• Pantallas gráficas monocolor. Este tipo de pantallas son más grandes que las de una sola línea, permiten ver mensajes más extensos y su uso puede darse incluso en exteriores.

• Pantallas gráficas monocolor animadas. Aunque su vistosidad se reduce a un solo color, esta pantalla nos permite visualizar también pequeñas imágenes, animaciones de texto y gráficos.

• Pantallas gráficas tricolor. Éstas tienen un formato cuadrangular, lo que las convierte en una solución espectacular; usted podrá tener una pantalla capaz de representar texto imágenes y gráficos de manera más llamativa por la combinación de sus colores.

• Pantallas gráficas fullcolor. La tecnología utilizada por estos modelos es la del Square Pixel. Los modelos para interiores utilizan la tecnología SMD (montaje superficial), que permite utilizar LEDs de dimensiones muy reducidas, soldados en el circuito impreso. Esta tecnología proporciona pantallas de alta resolución, con una calidad y homogeneidad de imagen extremadamente alta aún desde distancias cortas.

En los modelos para uso en exteriores, la mecánica ha sido estudiada para asegurar la completa protección de la pantalla contra agentes atmosféricos y para su perfecta visión aún bajo luz solar directa. Es importante destacar que este tipo de pantallas puede crearse de las dimensiones deseadas.

El futuro de los LEDS

Este sistema de iluminación es muy efectivo, y crece día a día en México y alrededor del mundo, es por ello que una nueva era en publicidad a través de LEDs está por llegar y, para ser el primero en tenerla, hay que estar pendientes, porque sin duda marcará un antes y después en la manera de anunciarse. Mediante una tecnología de pantallas LED es posible ver en un “Tótem circular” con tres visores, mensajes de video tradicional y animaciones en tercera dimensión, al mismo tiempo. La idea es que éstos se ubiquen en centros comerciales o lugares de alta afluencia para generar mensajes dinámicos y llamativos. Por otra parte será posible que en los cuadros, que funcionan como televisores, se proyecten las imágenes de los avisos publicitarios con total nitidez, además de transmitir los mensajes de los clientes en tiempo real, mediante tecnología WI-FI o por cable. De esta manera, nos dice la representante de Digitales, se podrán encontrar avisos con contenidos interactivos de los anunciantes. La idea de los mensajes es generar interés en los productos o promociones que se tengan en el momento.

Asimismo, tendrán contenido corporativo, para generar un contacto directo de la gente con la marca, mostrando los beneficios de ésta y sus productos o servicios. Una vez más la tecnología aplicada a la publicidad no sólo nos sorprende, sino que mejora las ventas y acerca al cliente a la marca para hacer de un negocio algo simplemente brillante.

La hora de la decisión

Para este momento tal vez lo más complicado es saber si en verdad un anuncio de LEDS puede cambiar el rumbo de un negocio, es por ello que a continuación enumeramos las principales ventajas de utilizar este sistema de iluminación:

• Tienen una vida de por lo menos 10 años.
• Lucen de día y de noche (modelos exteriores).
• Dan imagen a los negocios.
• Reproducen información de manera instantánea.
• No genera contaminantes.

Visión Digital VD, 2008

Spai Chile 2008

miércoles, 23 de abril de 2008

Appel y el Medio Ambiente

La protección del medio ambiente ha de ser una prioridad si queremos conservar recursos naturales de gran valor y la salud de nuestro planeta. Apple reconoce su responsabilidad como un ciudadano global y se esfuerza por reducir el impacto ambiental que puedan generar tanto el trabajo que realiza como los productos que crea.

Apple y el medio ambiente

Apple se siente orgullosa de su historia de innovación y diseño esmerado; pero el liderazgo tecnológico va más allá de lo que hay en la caja. También nos preocupa el impacto ambiental que causamos, de modo que las consideraciones medioambientales son una parte fundamental de las prácticas empresariales de Apple. Durante todo el proceso de elaboración del producto, desde la primera fase del diseño y a lo largo de su fabricación, uso y reciclaje, velamos por que nuestras actividades y productos respeten el medio ambiente.

Hay cuatro áreas a las que dedicamos especial atención: diseño del producto y embalaje, fabricación responsable, eficiencia energética y reciclaje. Cada aspecto del ciclo de diseño plantea importantes desafíos. Con todo, nuestro trabajo en estas áreas ha dado sus frutos.

Una historia de buenas prácticas

Año tras año, Apple se ha fijado y conseguido importantes objetivos, como la retirada paulatina de sustancias contaminantes para el medio ambiente, la creación de programas de reciclaje por todo el mundo o la mejora de la eficiencia energética. Aquí están algunos de los hitos más importantes que marcan la historia de nuestra búsqueda de la responsabilidad medioambiental:

1990 Apple anuncia e implementa su política medioambiental.

1992 Miembro fundador del programa ENERGY STAR® de la EPA (agencia estadounidense de protección medioambiental), desarrollado para identificar y promover ordenadores y monitores eficientes desde el punto de vista energético.

1996 Primera fábrica de Apple (Sacramento, California) certificada por la ISO 14001.

2000 Todas las fábricas de Apple de todo el mundo reciben la certificación de la norma ISO 14001, lo que significa que Apple cuenta con un sistema de gestión ambiental estructurado (EMS) para gestionar el impacto ambiental de nuestras operaciones.

2007 Primer MacBook Pro con pantalla LED retroiluminada sin mercurio.

Si quieres saber mas sobre este tema acá

Spai Chile 2008