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sábado, 18 de noviembre de 2017

Accion oxidativa del ozono. Corrosion inducida por la electricidad.

Aunque la mayor peligrosidad del ozono para los materiales expuestos a la intemperie se encuentra en el envejecimiento prematuro de los derivados del caucho, existe una segunda acción degradadora de los metales, especialmente para las aleaciones de base hierro, inducida por esta variedad alotrópica del oxigeno creciente en nuestro entorno.
Imagen: Marca España.
El carácter hiperoxidante del ozono hace que, por ejemplo en las proximidades de las estaciones eléctricas transformadoras, en las cuales las cargas electrostáticas llevan el oxígeno a su valencia tres, los aceros puedan ser afectados por fenómenos oxidativos desencadenantes de la corrosión. Y es que el ozono puede ser un estimulante corrosivo en lugar de un inhibidor, y esto puede ser un factor desencadenante en determinadas circunstancias, especialmente en presencia de humedad o ambiente marino.
A escala de laboratorio, la evaluación de la resistencia al ozono se determina con las cámaras de ensayos de laboratorio, entre las que cabe citar las cámaras de niebla salina.
Definición:
Se define como cámara de ensayos de ozono a un sistema capaz de reproducir en su interior concentraciones precisas de ozono, en condiciones estables controladas de temperatura y humedad.
Aplicaciones:
Envejecimiento ambiental acelerado de cauchos, elastómeros y derivados.
Ensayos de corrosión de metales y sus recubrimientos.
Conservación y tratamiento de productos en condiciones atmosféricas modificadas.
Evaluación en laboratorio de la resistencia de los materiales frente a las atmósferas agresivas sensibles al gas ozono.
Realización de ensayos simultáneos, combinando esfuerzos mecánicos con concentraciones variables de ozono, temperatura y humedad.
Características técnicas:
Autocalibración mediante espectrofotometría Lamber-Beer de longitud de onda en el espectro ultravioleta.
Programación automática y precisa de cualquier concentración exigible por la normativa internacional.
Registro gráfico y almacenamiento de datos transferibles a PC con software para la evaluación de los protocolos documentales de ensayo vía informática.
Fiabilidad de programación, lectura y apreciación, mediante sistemas monitorizados.
Dotación de sistema de seguridad intrínseco y extrínseco mediante cromatografía de columna.
El control de calidad es básico para el mantenimiento de la seguridad de las infraestructuras.

viernes, 17 de noviembre de 2017

Electrodeposicion metalica contra la corrosion.

Los recubrimientos anticorrosivos mediante electrodeposición metálica representan una técnica de control de calidad muy eficaz para aumentar la resistencia contra la corrosión de las aleaciones metálicas expuestas a ambientes químicamente activos. Entre ellos, podemos destacar el cromado.
El cromado es un recubrimiento electrolítico anticorrosivo, en virtud del cual se deposita una fina capa de cromo metálico sobre los objetos que se desean proteger.
El proceso electrolítico se lleva a cabo en un baño galvánico en el cual contiene ácido crómico disuelto en agua, en una proporción de 300 gramos por litro, junto con 2 gramos por litro de ácido sulfúrico como acidulante para favorecer el proceso químico de ionización electrolítica.
Para generar el par galvánico necesario para la electrodeposición, se emplea como ánodo un electrodo de plomo o grafito y como cátodo la propia pieza sobre la que se deposita el ion cromo, formando una capa de metal adherida al sustrato.
El cromo se utiliza principalmente en metalurgia para aportar resistencia a la corrosión, además de un acabado brillante.
El cromo también juega un papel anticorrosivo importante en el caso de aleaciones tales como el acero inoxidable, el cual contiene un porcentaje de cromo comprendido entre un 5% y un 12 %.
Para evaluar el potencial de resistencia a la corrosión de los recubrimientos metálicos se emplean las cámaras de ensayos acelerados de laboratorio, en las cuales se pueden recrear todas las condiciones ambientales posibles.

jueves, 16 de noviembre de 2017

El Sol artificial con mayor irradiancia creado cientificamente.

El Sol artificial más grande, jamás creado por el hombre, denominado Synlight, es el fruto de largos y exhaustivos esfuerzos de investigación científica. Este Sol artificial ha sido construido con lámparas con espectro de longitud de onda de emisión semejante a la de la energía solar.
Este gigantesco simulador solar ha sido instalado en el interior de un edificio de cuatro plantas en la ciudad de Jülich (Alemania).
Imagen: Panel radiante Synlight desarrollado por DLR (Institute Solar Research).


Karsten Lemmer  el científico del centro de investigación DLR (Institute of Solar Research), responsable del  proyecto cuyo objetivo es producir energía solar para los países del norte de Europa, dónde las horas de sol son escasas así lo asegura. Y es que, de todas las posibles alternativas, la energía solar, no solo ofrece un inmenso potencial de almacenamiento  a largo plazo, sino que además permite reducir las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera; premisa esencial para luchar contra el cambio climático.
Para estos países de latitudes norteñas, la iniciativa podría servir para liderar la producción mundial de toda la energía renovable necesaria para las necesidades de la población autóctona, sin tener que depender de los productos derivados del petróleo.
Generar la misma energía solar a escala de laboratorio que la de nuestro astro, es algo que se consigue con lámparas diversas tales como los simuladores de xenón, de forma habitual, pero nunca a un nivel energético tan elevado. Este Sol artificial está formado por 149 lámparas capaces de alcanzar 3.000 ºC de temperatura; lo que supone una energía 10.000 veces mayor que la del Sol sobre la superficie de la Tierra.
Las inversiones necesarias para la consecución del proyecto han ascendido a 3,5 millones de euros, siendo financiadas totalmente por fondos públicos del estado de Renania del Norte y el Ministerio de Energía alemán, con aportaciones de empresas privadas.
Fuente: DLR Institute of Solar Research.
http://www.dlr.de/dlr/en/desktopdefault.aspx/tabid-10081/151_read-21807/#/gallery/26638

miércoles, 15 de noviembre de 2017

Materiales inteligentes con memoria climatica.

Definimos como materiales inteligentes o multifuncionales, a aquellos materiales cuya composición estructural es capaz de reaccionar activamente y de manera preestablecida, ante las diversas condiciones del entorno ambiental al que están sometidos. 
Dada la característica de reactividad frente al entorno, estos materiales pueden ser utilizados para el diseño y desarrollo de sensores, actuadores y sistemas inteligentes para aplicaciones múltiples, domésticas, industriales, trajes de astronautas, tecnología aeroespacial, etc.

Se trata de materiales polivalentes que permiten aportar cualidades secundarias diversas en función de la composición estructural. Su singularidad permite simplificar muchos procesos y sistemas. Además, mediante la combinación de estos materiales, se pueden generar estructuras y procesos capaces de autodiagnosticarse, modificarse, etc. Así, su comportamiento puede ser muy diverso, pudiendo reaccionar ante una amplia variedad de fenómenos físicos y químicos, tales como la temperatura, humedad, radiaciones solares, presión, etc.

Clasificación y aplicaciones:
Materiales electro y magnetoactivos: 
Son materiales que actúan o reaccionan ante cambios eléctricos o magnéticos ampliamente empleados en el desarrollo de sensores. También, los nuevos productos, en base a materiales poliméricos conductores, han dado paso a los EAP (Electro Active Polymers), cuyo desarrollo abre paso a los sistemas biónicos; músculos artificiales y mecanismos orgánicos artificiales.
Materiales piezoeléctricos: 
Son materiales con la capacidad para convertir la energía mecánica en energía eléctrica y viceversa, se aplican en sensores y actuadores, vibradores, zumbadores, micrófonos, etc. En la actualidad además de los cerámicos, existen polímeros piezoeléctricos como el PVDF, que en forma de films son fácilmente incorporados a plásticos y composites.
Materiales electro y magnetorreológicos: 
Son materiales capaces de alterar sus propiedades reológicas ante variaciones del campo. Se trata de suspensiones de partículas micrométricas magnetizables en fluidos de distintas naturalezas (aceites hidrocarburos, silicona o agua), que de forma rápida y reversible aumentan su viscosidad bajo la aplicación de campos magnéticos. Existen aplicaciones por ejemplo en los amortiguadores variables en base a fluidos magnetorreológicos MRF.
Materiales fotoactivos:
Caracterizados por ser electroluminiscentes, fluorescentes, fosforescente o luminiscentes, que actúan emitiendo luz. Se aplican a sistemas de señalización y seguridad. En el caso de los electroluminiscentes, emiten luz fría y su disposición en forma de film (lámparas planas) se está combinando en piezas plásticas mediante técnicas como IMD (In Mold Decoration) para realizar piezas 3D que emiten luz propia.
Materiales cromoactivos: 
Termocrómicos, fotocrómicos, piezocrómicos, electrocrómicos, etc. Son materiales que modifican su color ante cambios de temperatura, luz, presión o una diferencia de potencial eléctrico. Los termocrómicos se aplican a etiquetas de control de temperatura (cadena de frío), artículos de hogar (envases microondas, sartenes, mangos), juguetes (cromos que al frotar muestran una imagen), etc.
Materiales con memoria de forma: 
Se definen como aquellos materiales capaces de “recordar” su forma y volver a la misma incluso después de haber sido deformados. Este efecto de memoria de forma se puede producir por un cambio térmico o magnético.
La estructura de este tipo de materiales puede ser de origen metálico u orgánico.
Las aleaciones metálicas (SMA), más conocidas son las aleaciones de níquel-titanio, cuyo nombre comercial es Nitinol, y que responden ante campos térmicos. Si a través de un conductor SMA, se hace pasar una corriente eléctrica hasta calentarlo a una temperatura determinada, se encogerá hasta un 6% de su longitud, y si se enfría por debajo de la temperatura de transición recupera su longitud inicial. Se emplean en medicina para cánulas intravenosas, sistemas de unión y separadores, alambres dentales en ortodoncia, músculos artificiales, resortes, tiradores, válvulas de control de temperatura para duchas, cafeteras, sistemas de unión y separación controlados, etc.
Para evaluar la respuesta activa de los materiales inteligentes frente a las variaciones ambientales, se utilizan las cámaras climáticas de simulación, capaces de reproducir diversas condiciones de frio, calor, humedad, radiaciones solares, variaciones de presión, lluvia, atmósferas controladas, etc.

martes, 14 de noviembre de 2017

Cultivo de transgenicos in vitro con camaras fitoclimaticas.

En el campo de la biotecnología, el cultivo in vitro representa uno de los procesos más importantes en la producción de plantas genéticamente modificadas, o plantas transgénicas.

La obtención de una planta transgénica mediante técnicas de Ingeniería Genética se fundamenta en la introducción del ADN de una especie en el genoma de otra, obteniendo como resultado otra planta con unas nuevas cualidades mejoradas.
El avance de la Ingeniería Genética vegetal se fundamenta esencialmente en el desarrollo de dos sencillas técnicas:
1)  La regeneración de plantas a partir de cultivos de células o tejidos in vitro.
2)  La inyección de ADN foráneo en la planta, seguida de su inserción genómica.
Mediante estas técnicas se han podido regenerar casi todas las plantas de interés agrícola, tales como: cereales, leguminosas, gramíneas, caña de azúcar, frutas diversas, etc.; de aquí la importancia del cultivo in vitro como paso fundamental para la obtención de vegetales genéticamente modificados o transgénicos.
Hoy en día la mayoría de los cultivos vegetales que consumimos  son el resultado del cruce de dos variedades genéticamente diferentes, cada uno con sus propios genes beneficiosos. Sin embargo, esta combinación de genes que hace que el híbrido sea tan robusto desaparece en la siguiente generación debido a que estos se mezclan formando nuevos híbridos durante la formación de los gametos y la reproducción sexual. Para paliar este problema, se recurre a la clonación.
A escala de laboratorio es posible clonar múltiples especies vegetales mediante el cultivo de tejidos vegetales in vitro, usando medios de cultivo específicos capaces de transformar cualquier célula en el embrión capaz de una nueva planta, con un sello  genético idéntico al de la planta original, pero con propiedades mejoradas, tales como mayor resistencia frente a las plagas, mayor durabilidad, características organolépticas más deseables, tales como colores y sabores más interesantes, etc. Este proceso, denominado embriogénesis somática, se realiza bajo condiciones ambientales controladas mediante el uso de cámaras fitoclimáticas.

domingo, 12 de noviembre de 2017

Corrosion: Un serio problema de seguridad.

La corrosión no se reduce a un simple problema de costes de mantenimiento: revisiones, saneamiento de instalaciones, aplicación de revestimientos, reposición de piezas desgastadas, etc., sino que todas estas operaciones, cuando no se puede alcanzar al 100% de seguridad, pueden ser las causas de graves problemas, tales como, electrocución, cortocircuitos, destrucción de maquinaria sofisticada, averías de mecanismos y equipos electrónicos, interrupción de suministros, desprendimientos, desplome de estructuras, incendios, etc., como es el caso del incendio desencadenado en la refinería Chevron de Richmond (USA).
Imagen: Consecuencias de la corrosión en Crevron.

Según publicó el diario San Francisco Chronicle (http://bit.ly/OzFQcu), el incendio propagado en la refinería ha sido vinculado a un antiguo problema de corrosión existente y que ya había dado problemas semejantes en octubre de 2011.
De acuerdo con documentos de revisión estatal obtenidos por The Chronicle, una inspectora de la división de Seguridad y Salud de California (Cal/OSHA), que investigó el incendio de 2011 y que fue más pequeño, documentó denuncias de dos trabajadores sobre el problema de corrosión en la refinería. 
El incendio de 2011 ocurrió durante una suspensión programada de labores por mantenimiento y se pudo extinguir a tiempo, afortunadamente.
"Teníamos miedo de que algo se filtrara por entre las grietas abiertas", dijo un trabajador a la inspectora de seguridad de Cal/OSHA, Carla Fritz, quien acudió a la planta para investigar el incendio en noviembre pasado.
"Estamos preocupados por el aumento de la corrosión. Aumentamos las temperaturas y aumentamos las tasas, y eso tiene una carga sobre el equipo", dijo el trabajador, quien fue identificado en las notas de Fritz como operador jefe de la planta de aceite lubricante, el empleado de más antigüedad de un equipo de 20 miembros.
El gobierno de California se abstuvo de demandar a la petrolera "porque el problema alegado y su peligro potencial ya habían sido identificados y corregidos".
El no haber considerado suficientemente la advertencia, ha tenido finalmente consecuencias desastrosas. A veces es necesario conocer estas noticias para evitar otras desgracias mayores.

jueves, 9 de noviembre de 2017

El Escudo Termico resistente a 2760ºC llego al Centro Espacial Kennedy.

El escudo térmico que protegerá al módulo de la tripulación de Orión durante la reentrada después del primer vuelo sin tripulación de la nave espacial en lo alto del cohete del Sistema de Lanzamiento Espacial, SLS, de la NASA en 2018 llegó al Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida el pasado 25 de Agosto. El escudo térmico llegó a bordo del carguero Super Guppy de la NASA y fue descargado y transportado al Edificio de Operaciones Neil Armstrong.
El escudo térmico de Orión llegó al Centro Espacial Kennedy a bordo del carguero Super Guppy de la NASA. Image Credit: NASA/Dimitri Gerondidakis.
El escudo térmico fue diseñado y fabricado por Lockheed Martin en las instalaciones de la empresa cerca de Denver. El escudo térmico de Orión ayudará a soportar los aproximadamente 2760ºC que experimentará la nave durante la reentrada en la atmósfera terrestre. El escudo térmico mide 16,5 centímetros de diámetro.
Orión es la nave espacial que llevará a los astronautas a distintos destinos en el espacio profundo, incluyendo el viaje a Marte. Orión estará equipada con sistemas de energía, comunicaciones y sistemas de soporte vital para mantener a los viajeros espaciales durante su viaje, y traerlos de manera segura de vuelta a la Tierra.

Fuente: NASA.