CIENCIA DE LOS MATERIALES
Nuevo tipo de material que absorbe el oxígeno del aire
Un cubo con una capacidad de unos 10 litros, lleno de un material de una nueva clase, es capaz de absorber todo el oxígeno de una habitación. Dicho así suena inquietante, pero la utilidad de tan singular tipo de material no es tanto el hecho en sí de absorber oxígeno sino la de poder liberarlo luego cuando y donde se le necesite, ya que de igual modo que atrapa oxígeno puede soltarlo cuando se le somete a las condiciones adecuadas.
Nos va bien con el 21 por ciento de oxígeno presente en el aire que nos rodea. Pero a veces lo necesitamos en concentraciones más elevadas; por ejemplo, los pacientes de ciertas enfermedades pulmonares deben transportar consigo pesados tanques de oxígeno, y los coches que usan células de combustible necesitan un suministro regulado de oxígeno. Puede que incluso en un futuro no muy lejano se fabriquen células de combustible “reversibles” que utilicen luz solar. Con ellas, se necesitará separar el oxígeno del hidrógeno en el agua y almacenarlos debidamente por separado para poder luego recombinarlos y así obtener energía.
Para aplicaciones como esas y muchas otras, un material que almacene oxígeno con eficiencia puede ser la pieza clave que las haga viables.
El equipo de Christine McKenzie y Jonas Sundberg, de la Universidad del Sur de Dinamarca, ha sintetizado materiales cristalinos que pueden enlazarse al oxígeno y almacenarlo en concentraciones altas. El oxígeno almacenado puede ser liberado de nuevo cuando y donde se le necesite. Este es un rasgo decisivo del nuevo tipo de materiales, no reaccionar de forma irreversible con el oxígeno. El material se puede usar tanto a modo de sensor como de depósito de oxígeno, y en algunos aspectos se comporta como una versión artificial y sólida de la hemoglobina de la sangre.
También es interesante el hecho de que el material puede absorber y liberar oxígeno muchas veces sin perder su capacidad. Es como introducir una esponja en agua, exprimirla para que esta salga, y repetir el proceso una y otra vez.
El material cristalino cambia de color cuando absorbe o libera oxígeno. Los cristales son negros (derecha) cuando están saturados de oxígeno, y rosados cuando este ha sido de nuevo liberado. (Fotos: Universidad del Sur de Dinamarca)
El material cristalino cambia de color cuando absorbe o libera oxígeno. Los cristales son negros (derecha) cuando están saturados de oxígeno, y rosados cuando este ha sido de nuevo liberado. (Fotos: Universidad del Sur de Dinamarca)
Una vez el oxígeno ha sido absorbido, podemos mantenerlo almacenado en el material hasta que queramos liberarlo. El oxígeno puede ser soltado calentando un poco el material o sometiéndolo al vacío o a una presión de aire lo bastante baja.
Dependiendo del contenido de oxígeno en el aire de su alrededor, la temperatura, la presión, y otros parámetros, se necesitan segundos, horas o días para que la sustancia absorba el oxígeno de su entorno. Diferentes versiones de la sustancia pueden enlazarse al oxígeno a distintas velocidades. Con este nivel de sofisticación, es posible producir aparatos que liberen y/o absorban oxígeno bajo diferentes circunstancias. Por ejemplo, una máscara que contenga capas de estos materiales en la secuencia correcta podría suministrar de forma activa oxígeno extra a una persona directamente desde el aire, sin la ayuda de bombas o equipos de alta presión.
Cuando el material está saturado de oxígeno, puede compararse a un tanque conteniendo oxígeno puro a presión; la diferencia es que este material puede guardar tres veces más oxígeno.
“Esto podría ser útil para los pacientes de enfermedades pulmonares que hoy en día deben llevar pesados depósitos de oxígeno con ellos. Pero los buzos podrían también algún día dejar los tanques en casa y conseguir en su lugar oxígeno de este material a medida que lo “filtra” y lo concentra procedente del aire o del agua del entorno. Unos pocos granos contienen suficiente oxígeno para una inhalación, y dado que el material puede absorber oxígeno del agua que rodea al buceador y suministrárselo, este no necesitará llevar más que esos pocos granos.
Información adicional
NUEVO MATERIAL ES CAPAZ DE ABSORBER EL OXÍGENO DE UNA HABITACIÓN
EL 15 DICIEMBRE 2014.
Investigadores de la Universidad del Sur de Dinamarca han sintetizado un nuevo material cristalino con propiedades sorprendentes. El cristal está basado en el cobalto, y es como una súper esponja capaz de absorber y almacenar, para posterior uso, enormes cantidades de oxígeno. La sustancia podría dejar obsoletos los tanques de oxígeno tradicionales.
Según explica la Profesora Christine McKenzie, el material absorbe oxígeno del propio aire. Una cucharada de estos cristales es suficiente para extraer y almacenar todo el oxígeno de una habitación. Hay muchas sustancias que reaccionan con el oxígeno. Lo sorprendente de esta es que no lo hace de manera irreversible, sino que lo almacena en altas concentraciones que después pueden ser liberadas aplicando presión o calor. "Es como una hemoglobina artificial", comenta McKenzie, "y puede utilizarse para almacenar y transportar grandes cantidades de oxígeno".
En estado normal, el cristal es de un color rosado o rojo, y se va oscureciendo hasta volverse completamente negro al saturarse con oxígeno. Su capacidad es de 160 veces la concentración de oxígeno en el aire.
Los investigadores aseguran que su capacidad para almacenar oxígeno es aproximadamente tres veces superior a la de un tanque de oxígeno a presión para el mismo volumen y peso.
Por si fuera poco, sus propiedades no se pierden con el uso sucesivo. En otras palabras, puede atrapar y soltar oxígeno repetidas veces. La velocidad a la que absorbe oxígeno este fantástico material depende de la composición del aire y del propio material.
El equipo responsable de su descubrimiento ha registrado diferentes tasas de absorción que van desde unos pocos segundos hasta minutos, horas o días. Ahora McKenzie y su equipo trabajan en refinar la sustancia y comprobar si también puede soltar su carga al ser sometida a luz en vez de presión o calor. El material podría revolucionar la manera en la que almacenamos oxígeno para uso médico o industrial, la fabricación de filtros de aire o incluso la propia carrera espacial.
Fuente: Universidad del Sur de Dinamarca vía Phys.org
http://www.invdes.com.mx/ciencia-mo...apaz-de-absorber-el-oxigeno-de-una-habitacion
http://noticiasdelaciencia.com/not/12034/nuevo-tipo-de-material-que-absorbe-el-oxigeno-del-aire/
http://www.abc.es/ciencia/20141004/abci-cubo-este-material-deja-201410031224.html
Nuevo tipo de material que absorbe el oxígeno del aire
Un cubo con una capacidad de unos 10 litros, lleno de un material de una nueva clase, es capaz de absorber todo el oxígeno de una habitación. Dicho así suena inquietante, pero la utilidad de tan singular tipo de material no es tanto el hecho en sí de absorber oxígeno sino la de poder liberarlo luego cuando y donde se le necesite, ya que de igual modo que atrapa oxígeno puede soltarlo cuando se le somete a las condiciones adecuadas.
Nos va bien con el 21 por ciento de oxígeno presente en el aire que nos rodea. Pero a veces lo necesitamos en concentraciones más elevadas; por ejemplo, los pacientes de ciertas enfermedades pulmonares deben transportar consigo pesados tanques de oxígeno, y los coches que usan células de combustible necesitan un suministro regulado de oxígeno. Puede que incluso en un futuro no muy lejano se fabriquen células de combustible “reversibles” que utilicen luz solar. Con ellas, se necesitará separar el oxígeno del hidrógeno en el agua y almacenarlos debidamente por separado para poder luego recombinarlos y así obtener energía.
Para aplicaciones como esas y muchas otras, un material que almacene oxígeno con eficiencia puede ser la pieza clave que las haga viables.
El equipo de Christine McKenzie y Jonas Sundberg, de la Universidad del Sur de Dinamarca, ha sintetizado materiales cristalinos que pueden enlazarse al oxígeno y almacenarlo en concentraciones altas. El oxígeno almacenado puede ser liberado de nuevo cuando y donde se le necesite. Este es un rasgo decisivo del nuevo tipo de materiales, no reaccionar de forma irreversible con el oxígeno. El material se puede usar tanto a modo de sensor como de depósito de oxígeno, y en algunos aspectos se comporta como una versión artificial y sólida de la hemoglobina de la sangre.
También es interesante el hecho de que el material puede absorber y liberar oxígeno muchas veces sin perder su capacidad. Es como introducir una esponja en agua, exprimirla para que esta salga, y repetir el proceso una y otra vez.
El material cristalino cambia de color cuando absorbe o libera oxígeno. Los cristales son negros (derecha) cuando están saturados de oxígeno, y rosados cuando este ha sido de nuevo liberado. (Fotos: Universidad del Sur de Dinamarca)
El material cristalino cambia de color cuando absorbe o libera oxígeno. Los cristales son negros (derecha) cuando están saturados de oxígeno, y rosados cuando este ha sido de nuevo liberado. (Fotos: Universidad del Sur de Dinamarca)
Una vez el oxígeno ha sido absorbido, podemos mantenerlo almacenado en el material hasta que queramos liberarlo. El oxígeno puede ser soltado calentando un poco el material o sometiéndolo al vacío o a una presión de aire lo bastante baja.
Dependiendo del contenido de oxígeno en el aire de su alrededor, la temperatura, la presión, y otros parámetros, se necesitan segundos, horas o días para que la sustancia absorba el oxígeno de su entorno. Diferentes versiones de la sustancia pueden enlazarse al oxígeno a distintas velocidades. Con este nivel de sofisticación, es posible producir aparatos que liberen y/o absorban oxígeno bajo diferentes circunstancias. Por ejemplo, una máscara que contenga capas de estos materiales en la secuencia correcta podría suministrar de forma activa oxígeno extra a una persona directamente desde el aire, sin la ayuda de bombas o equipos de alta presión.
Cuando el material está saturado de oxígeno, puede compararse a un tanque conteniendo oxígeno puro a presión; la diferencia es que este material puede guardar tres veces más oxígeno.
“Esto podría ser útil para los pacientes de enfermedades pulmonares que hoy en día deben llevar pesados depósitos de oxígeno con ellos. Pero los buzos podrían también algún día dejar los tanques en casa y conseguir en su lugar oxígeno de este material a medida que lo “filtra” y lo concentra procedente del aire o del agua del entorno. Unos pocos granos contienen suficiente oxígeno para una inhalación, y dado que el material puede absorber oxígeno del agua que rodea al buceador y suministrárselo, este no necesitará llevar más que esos pocos granos.
Información adicional
NUEVO MATERIAL ES CAPAZ DE ABSORBER EL OXÍGENO DE UNA HABITACIÓN
EL 15 DICIEMBRE 2014.
Según explica la Profesora Christine McKenzie, el material absorbe oxígeno del propio aire. Una cucharada de estos cristales es suficiente para extraer y almacenar todo el oxígeno de una habitación. Hay muchas sustancias que reaccionan con el oxígeno. Lo sorprendente de esta es que no lo hace de manera irreversible, sino que lo almacena en altas concentraciones que después pueden ser liberadas aplicando presión o calor. "Es como una hemoglobina artificial", comenta McKenzie, "y puede utilizarse para almacenar y transportar grandes cantidades de oxígeno".
En estado normal, el cristal es de un color rosado o rojo, y se va oscureciendo hasta volverse completamente negro al saturarse con oxígeno. Su capacidad es de 160 veces la concentración de oxígeno en el aire.
Los investigadores aseguran que su capacidad para almacenar oxígeno es aproximadamente tres veces superior a la de un tanque de oxígeno a presión para el mismo volumen y peso.
Por si fuera poco, sus propiedades no se pierden con el uso sucesivo. En otras palabras, puede atrapar y soltar oxígeno repetidas veces. La velocidad a la que absorbe oxígeno este fantástico material depende de la composición del aire y del propio material.
El equipo responsable de su descubrimiento ha registrado diferentes tasas de absorción que van desde unos pocos segundos hasta minutos, horas o días. Ahora McKenzie y su equipo trabajan en refinar la sustancia y comprobar si también puede soltar su carga al ser sometida a luz en vez de presión o calor. El material podría revolucionar la manera en la que almacenamos oxígeno para uso médico o industrial, la fabricación de filtros de aire o incluso la propia carrera espacial.
Fuente: Universidad del Sur de Dinamarca vía Phys.org
http://www.invdes.com.mx/ciencia-mo...apaz-de-absorber-el-oxigeno-de-una-habitacion
http://noticiasdelaciencia.com/not/12034/nuevo-tipo-de-material-que-absorbe-el-oxigeno-del-aire/
http://www.abc.es/ciencia/20141004/abci-cubo-este-material-deja-201410031224.html
