Diez innovaciones de Alemania

-Tomado de la pagina www.magazine-deutschland.de

1. Súper turbina con récord mundial

Los temores eran grandes en la localidad de Irsching, en Baviera: las vibraciones de 13 motores de jet jumbo podrían hacer trepidar la aldea, se comentaba aún a mediados de diciembre. Pero los temores pronto se desvanecieron. Cuando los técnicos de Siemens echaron a andar la nueva turbina de gas, todo permaneció calmo… sólo cayó el récord mundial de cuál es la mayor y más eficiente turbina de gas. La turbina SGT5-8000H de Siemens, de 440 toneladas de peso, 13 metros de largo, cinco de alto y cinco de ancho, tiene una potencia de 340 megavatios: suficiente para abastecer de electricidad a una ciudad como Hamburgo, de casi dos millones de habitantes. Pero lo decisivo es que el coloso de metal ahorra, gracias a su alta eficiencia en comparación con equipos tradicionales, 40.000 toneladas de anhídrido carbónico por año. El balance ecológico incluso mejorará próximamente: luego de una fase de prueba, los técnicos conectarán la turbina con un motor que utiliza los gases de escape para mover otra turbina, esta vez de gas, que transformará el 60 por ciento de la entrada de energía en electricidad. Otro récord mundial en Baviera.

2. La batería milagrosa

Computadoras portátiles, teléfonos móviles, cámaras de vídeo: estos aparatos funcionan desde hace ya algún tiempo con baterías de iones de litio. Son paquetes de energía de alto rendimiento. Pero su uso en automóviles era hasta ahora peligroso: a temperaturas de más de 140 grados, los separadores de material sintético usados en estas baterías –que aíslan el polo positivo del negativo– se disuelven y se produce un cortocircuito. Grandes baterías de iones de litio, que podrían impulsar coches, explotarían en caso de sobrecalentamiento. Con la clave para fabricar un motor eléctrico efectivo y seguro dio ahora el fabricante alemán de celdas de batería Li-Tec: “Separion”, así se llama la membrana flexible de cerámica que se puede enrollar como si fuera papel y soporta temperaturas de hasta 450 grados. Las baterías tampoco prenden fuego a grandes temperaturas, sino que revientan. En el ínterin, la empresa coopera con Bosch y Volkswagen en el perfeccionamiento de la tecnología. Volkswagen ya ha anunciado la producción de su primer auto de serie con motor eléctrico: el pequeño automóvil “Space Up” rodará por las calles a partir del 2010.

3. Nanocortes con luz

¿Perforar agujeros de una millonésima de milímetro de diámetro? El más reciente invento del Instituto de Tecnologías Fotónicas (IPHT), de Jena, lo hace posible. NanoCut se llama el procedimiento, con el que los investigadores alemanes conquistaron el título “Invento del año 2007” concedido por la revista especializada británica “Nature Nanotechnology”. Con NanoCut concentraron por primera vez la energía de un láser sobre un punto del tamaño de cromosomas humanos. Así pueden ser eliminados sectores defectuosos de la herencia genética, lo que abre posibilidades médicas completamente nuevas. Los científicos del IPHT llaman al proceso sencillamente “knockout óptico”. El secreto del método son nanopartículas de metal que atrapan la luz láser. Ésta estimula las partículas, que se calientan y perforan un diminuto agujero en el tejido. El tamaño del agujero no depende más del láser, sino del tamaño de las nanopartículas. Y éstas son, en el caso de NanoCut, 50.000 veces más pequeñas que el diámetro de un cabello.

4. Salud de un hilo de seda

Los hilos de seda son más finos que un cabello humano, pero más resistentes que el acero. Ningún científico había logrado hasta ahora reproducir esas cadenas de proteínas. Hasta ahora: biotecnólogos de la TU München lo consiguieron. En junio, la empresa AMSilk, fundada por la universidad, comenzará a producir seda de araña de laboratorio. Además de fibras para la industria, AMSilk fabricará sobre todo microcápsulas de seda destinadas a envolturas protectoras para medicamentos. Con el robusto material, las sustancias activas pueden ser transportadas por primera vez directamente a determinadas regiones del organismo.

5. Pruebas celulares sin interrupción

El desarrollo de un nuevo medicamento lleva en promedio doce años y cuesta millones de dólares. Lo complicado son las pruebas de las sustancias activas. Cada nuevo medicamento necesita un “blanco” para atacar: una molécula en el organismo sobre el que actúa la sustancia activa e influye sobre el desarrollo de enfermedades. Si los investigadores hallan una estructura de ese tipo, prueban hasta dos millones de sustancias activas antes de lograr el éxito. Una gran parte de esas pruebas se llevan a cabo a mano. La empresa Nanon Technologies, de Múnich, desarrolló un método para automatizar una parte de esos ensayos, lo que permite aumentar la efectividad y la seguridad en el desarrollo de medicamentos. Hasta ahora, el estándar de medición técnica en los laboratorios farmacéuticos es la técnica “patch-clamp”: un investigador debe acoplar a una célula un microtubo capilar de vidrio lleno de una sustancia activa. Un científico experimentado logra tratar así diez células por día. Mucha más rápida es la máquina de Nanon Technologies. Guiada por un chip, analiza confiablemente una prueba tras otra. Aprender a utilizarla lleva sólo un par de horas. Con ello se ven realizados los sueños de muchos investigadores. Laboratorios de Asia, América del Norte, Europa y Australia trabajan ya con un nuevo estándar: la tecnología “patch-clamp-on-a-chip”.

6. Luz para los chips de mañana.-

En 1965, el cofundador de Intel Gordon Moore realizó una temerosa predicción: vaticinó que el número de transistores en los microprocesadores se duplicarían cada dos años y que su rendimiento aumentaría enormemente. Tuvo razón. Hoy, 43 años más tarde, un único chip tiene más de mil millones de transistores: la base para el rápido funcionamiento de computadoras, reproductores de MP3 e Internet. Pero también está claro que la actual técnica de producción llegó a sus límites. Ahora la industria de semiconductores mire con grandes expectativas hacia Alemania, más exactamente hacia Oberkochen, en Baden-Wurtemberg. Con el procedimiento de litografía de radiación ultravioleta extrema (EUV), la empresa Carl Zeiss SMT inaugura una nueva era en la producción de microprocesadores. Con la EUV, los especialistas en óptica pueden montar diez veces más componentes electrónicos que ahora en un microprocesador. Una comparación ayuda para comprender de qué dimensiones se trata: si un microchip fuera una página DIN A4, con la técnica EUV una edición de la revista “Deutschland” podría imprimirse 53.000 veces sobre esa página. Los técnicos de Zeiss trabajaron diez años en el desarrollo de esa técnica, registrando en ese proceso más de 50 patentes. Con numerosos récords mundiales en mecatrónica y producción óptica, escribieron historia de la investigación. Así surgió la fábrica más moderna del mundo de litografía óptica.

7.Rayo de esperanza para el medio ambiente

Una fuente de luz que consume mucho menos energía, pero tiene una vida útil mucho mayor que las bombillas convencionales, es muy resistente a los golpes e ilumina mucho más que todas las demás lámparas. Lo que parece imposible fue galardonado a fines del año pasado por el Presidente Federal Horst Köhler con el Premio de Futuro 2007: la nueva generación de diodos emisores de luz altamente eficientes de la empresa Osram. Las pequeñas fuentes de luz, LED por sus siglas en inglés, existen ya desde hace tiempo, pero no es sino ahora que son lo suficientemente brillantes como para sustituir a las bombillas convencionales. El corazón de un LED es un pequeño semiconductor que emite luz cuando se lo conecta a una tensión eléctrica. La intensidad de esa luz era hasta ahora reducida. Por ello, los LED sólo se podían utilizar donde únicamente se necesitara poca claridad, por ejemplo en lámparas indicadoras para aparatos eléctricos o displays de teléfonos. Con un chip integrado en el reflector de metal integrado, los técnicos de Osram lograron aumentar enormemente la generación de luz y simultáneamente combinar varios diodos para formar grandes bloques. Con esa tecnología de película fina, los LED pueden emplearse tanto en pantallas de televisión, postes de alumbrado y proyectores como en faros y aparatos de visión nocturna en automóviles. Lo cual ahorrará toneladas de CO2 y mucho dinero: ninguna otra fuente de luz proporciona hoy tanta luz con tan poca electricidad.

8.Curación con el bisturí de rayos.-

En la piel no se ve ni siquiera un enrojecimiento. Pero 30 centímetros dentro del cuerpo, los rayos de iones destruyen con precisión milimétrica tumores no operables. Los investigadores de la Sociedad de Investigación de Iones Pesados realizan desde hace diez años ensayos de radiación de pacientes de cáncer con átomos cargados eléctricamente. Con gran éxito. Próximamente, el procedimiento comenzará a ser aplicado clínicamente en el Centro de Radiación con Iones de Heidelberg. El método se adecua particularmente para tratar tumores profundos en órganos de alto riesgo. Pues las radiaciones de iones descargan su energía en un sector del tamaño del tamaño de la cabeza de un alfiler, sin destruir el tejido sano alrededor.

9. Ojo de águila en el espacio

No bien el primer satélite radar alemán para observación de la Tierra comenzó a girar en su órbita, ya había marcado el primer récord: en sólo cuatro días, TerraSAR-X envió desde 514 kilómetros de altura sus primeras fotos al Centro Alemán de Datos de Teledetección, en Neustrelitz. Lo que los investigadores ven desde el 18 de junio de 2007 es de una excepcional nitidez. Con una resolución de hasta un metro, el satélite envía desde el espacio detalladas fotos de inundaciones en México o el retroceso de glaciares en la Patagonia, documenta la deforestación en la selva pluvial y mide la velocidad de las corrientes marinas ante la costa alemana del Mar del Norte. Medio mundo se interesa por las capacidades del satélite desarrollado por el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) y la empresa Astrium, filial de EADS: 1500 clientes de más de 40 países hacen cola para acceder a datos proporcionados por TerraSAR-X. A partir del 2009, esa cifra seguramente aumentará: entonces, el segundo satélite TerraSAR-X proporcionará imágenes aún más detalladas.

10. El sol en el tanque

Las empresas industriales necesitan un confiable abastecimiento de energía las 24 horas. La energía solar desempeña para las empresas eléctricas un papel secundario. Ello puede cambiar con un invento del Centro Aeroespacial Alemán (DLR). Aprovechar la fuerza del sol también de noche o cuando está fuertemente nublado no seguirá siendo un sueño. Los investigadores del DLR recurrieron para ello en noviembre de 2007 por primera vez a un acumulador térmico, que almacena durante muchas horas el vapor generado en centrales heliotérmicas y lo entrega de vuelta a centrales energéticas cuando se necesita, es decir, también de noche. La innovadora planta funciona en el mayor centro europeo de pruebas de energía solar, la Plataforma Solar, en Almería, España. El depósito tiene una potencia de 100 kilovatios y almacena a una temperatura de entre 200 y 300 grados vapor obtenido con la energía solar. Hasta ahora, todos los sistemas adaptados para el segmento de temperaturas de las centrales heliotérmicas no habían pasado de la fase de prueba. Nadie había conseguido alcanzar una suficiente densidad de potencia del depósito. Los científicos del DLR lo lograron con una construcción de sándwich, en la que se alternan varias capas de hojas de grafito y material de almacenamiento. Pero el potencial de la idea aún no ha sido agotado. El DLR ha anunciado el comienzo de otro proyecto, con un objetivo mucho más ambicioso aún: los técnicos planean ampliar el principio de almacenamiento a una planta de un megavatio, en la que se podrá almacenar durante horas vapor a temperaturas superiores a los 300 grados. Así, la energía solar disponible las 24 horas pasaría de la utopía a la realidad.

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