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Encuentros con la industria. Presentación de la revolución tecnologica: BioLED. IMDEA Materiales, 27 de noviembre

smartLIGHTING, dentro de su gran labor divulgativa pone en marcha una serie de jornadas llamadas “Encuentros con la Industria”, que quieren convertirse en una referencia de acercamiento entre la investigación, el desarrollo de tecnologías y la innovación, con la mejor industria de la iluminación y tecnologías afines.

En esta ocasión, smartLIGHITNG, presenta el próximo 27 de noviembre en absoluta primicia y en colaboración con el Instituto IMDEA Materiales, el primer “Encuentro con la Industria” esta vez para la presentación en exclusiva del BioLED, una tecnología que va acaparando premios y reconocimientos por todo el mundo de distintas organizaciones, como la del prestigioso y solvente, Massachusetts Institute of Technology (MIT) Technology Review, que ha reconocido al BioLED como tecnología revolucionaria y al investigador Rubén Costa como uno de los diez Innovator Talents 2017.

El padre de esta tecnología es Rubén Costa, una joven promesa de la investigación española centrado en este gran proyecto de investigación sobre tecnologías de la iluminación y creación de energía: el BioLED, y que el Instituto IMdea Materiales de la Comunidad de Madrid le ha traído a España, con un proyecto de investigación muy importante.

El BioLED y las Biopantallas tienen algo en común, el uso de convertidores de color basados en proteínas luminiscentes. Este material que se había considerado como no apto para la preparación de dispositivos luminiscentes es hoy la revolución de la iluminación saludable, barata y ecológica.

IMDEA Materiales participa en la Semana de la Ciencia 2017

La Semana de la Ciencia de Madrid es un evento de divulgación científica y participación ciudadana organizado por la Fundación madri+d que ofrece al público la oportunidad de conocer de cerca el trabajo que realizan los científicos, sus investigaciones, motivaciones y esfuerzos. Permite a la sociedad conocer los últimos avances de la ciencia.

Reserva de actividades a partir del 23 de octubre a las 9:00

 

Simulando el comportamiento de superaleaciones para mejorar el diseño de motores de avión

Actualmente las turbinas de los aviones utilizan componentes de superaleaciones o aleaciones de alto rendimiento. Estos materiales deben tener unas propiedades específicas para poder utilizarse en aquellas zonas del motor donde mayores temperaturas se alcanzan.

Un ejemplo de este tipo de materiales son las superaleaciones de base-Níquel, que poseen un elevado rendimiento mecánico y una gran resistencia a la oxidación. Esto los convierte en materiales óptimos para su uso en estructuras y componentes sometidos a altos niveles de estrés y a temperaturas elevadas. Pero además de la industria aeronáutica, estas aleaciones son fundamentales también en el sector espacial y en reactores nucleares.

Las superaleaciones base-Níquel se utilizan en varias partes del motor como son los discos del compresor, el disco de turbina, rodamientos, carcasa, álabes y en otras áreas de alta temperatura donde se alcanzan entre 760 y 980 grados centígrados.

Pero, ¿sería posible predecir el comportamiento a altas temperaturas de estas superaleaciones antes incluso de fabricarse? Esto es viable hoy en día gracias a las herramientas computacionales multiescala, capaces de desarrollar modelos que relacionan el comportamiento real de estos materiales con la microestructura obtenida en los procesos de fabricación.

Desarrollar este tipo de herramientas ha sido el objetivo principal del proyecto europeo MICROMECH (Microstructure based material mechanical models for superalloys), que ha permitido crear modelos computacionales para simular el comportamiento mecánico a altas temperaturas de superaleaciones base-Níquel utilizadas en motores de aviones. De esta manera se puede predecir la resistencia mecánica de superaleaciones policristalinas en función de su microestructura real (tamaño de grano, distribución de forma y orientación). MICROMECH ha sido desarrollado en el Instituto IMDEA Materiales en colaboración con la empresa española ITP y ha contado con financiación del programa de investigación aeronáutico europeo Clean Sky. Como referencia para este estudio se ha utilizado la aleación Inconel 718, ampliamente utilizada en el sector aeroespacial.

Tal y como explica Koldo Ostolaza (Ingeniero de Materiales y Procesos en ITP), “las herramientas desarrolladas en el marco del proyecto MICROMECH han proporcionado información muy valiosa para nuestros ingenieros, particularmente en la predicción de resistencia a la fatiga. Estamos trabajando con IMDEA Materiales para mejorar las funcionalidades actuales del modelo que nos permita solucionar fenómenos adicionales en otros materiales metálicos”.

El planteamiento llevado a cabo por el Instituto IMDEA Materiales en el proyecto está basado en la homogeneización computacional de policristales, una técnica que relaciona la microestructura y el comportamiento cristalino del material con su respuesta mecánica mediante ensayos virtuales. En pocas palabras, se puede decir que esta técnica necesita una serie de datos de la microestructura real del material y unos sencillos y económicos ensayos mecánicos a esta escala microscópica  y con ellos es capaz de reproducir las curvas que describen el comportamiento mecánico del material.

El gran número de ensayos micromecánicos realizados, así como la base física de los modelos mecánicos desarrollados, han permitido obtener un modelo realista y preciso capaz de predecir las propiedades mecánicas de probetas usadas como referencia en el diseño de componentes. Entrando en detalles más técnicos, los modelos obtenidos son capaces de predecir el comportamiento monótonico (curva tensión-deformación), comportamiento en fluencia (deformación vs. tiempo en función de la tensión aplicada), resistencia a la fatiga (número de ciclos de vida para una carga cíclica determinada), en función de la temperatura y la microestructura real. Además, también se ha desarrollado un modelo estocástico para predecir el efecto de algunos defectos en el comportamiento final (acabado superficial, presencia de carburos).

El Proyecto MICROMECH (Ref.: CS-GA-2013-620078) ha sido financiado dentro del programa Sustainable and Green Engines (SAGE) Integrated Technology Demonstrators (ITD) de Clean Sky, que tiene como objetivo mejorar el impacto medioambiental de las tecnologías aeronáuticas europeas y garantizar la futura competitividad internacional del sector europeo de la aeronáutica.

Fuente: http://www.madrimasd.org/notiweb/noticias/simulando-comportamiento-superaleaciones-mejorar-diseno-motores-avion?origen=notiweb_suplemento&dia_suplemento=miercoles&seccion=europanoticias

 

 

Rubén Costa (IMDEA): las futuras bombillas serán de proteínas

El led ha sustituido en los últimos años a bombillas incandescentes y halógenos y, aunque ha supuesto una revolución, el reto sigue estando en lograr sistemas de iluminación más sostenibles y baratos, según el científico Rubén Costa, para quien el futuro está en las bombillas hechas con proteínas.

“El led -diodo emisor de luz- es una parte integral de nuestra vida cotidiana, pero a pesar de sus excelentes prestaciones existe una necesidad imperiosa de reducir el coste de su producción y de sustituir sus componentes por otros de fácil reciclaje”, señala a Efe este investigador del Instituto IMDEA Materiales de Madrid.

De ahí que la comunidad científica esté buscando nuevos materiales naturales, más abundantes y fáciles de reciclar, apunta Costa, quien señala que el objetivo es “darle una vuelta de tuerca” al led y crear el “bio-led” a partir de proteínas luminiscentes.

Proteínas luminiscentes como la de las medusas

En esto está centrado este investigador y su equipo, quienes ya tienen varios prototipos de este bio-led, una nueva tecnología que fusiona la del led azul o ultravioleta con materiales basados en proteínas luminiscentes, como las que usan medusas y peces para comunicase en la profundidad y oscuridad de los océanos.

Estas proteínas pueden crecer en el laboratorio, en bacterias, y esto es lo que ha hecho Costa y su equipo, en concreto en la bacteria Escherichia coli (E.coli), “el mejor químico que existe porque producir proteínas luminiscentes las 24 horas del día con una reproducibilidad inmejorable y a un coste realmente bajo”.
Para crecer y conservar su funcionalidad las proteínas tienen que tener una determinada estructura que a su vez necesita agua, pero el agua es el peor medio para hacer tecnología de iluminación.

Por eso, “hemos aislado estas proteínas y ahí está sobre todo nuestra aportación”, afirma Costa: “hemos logrado sustituir el agua por una goma de dos polímeros capaz de mantener la estructura y por tanto la funcionalidad de las proteínas luminiscentes”.
Los investigadores lograron sustituir el agua por una goma de dos polímeros capaz de mantener la estructura y por tanto la funcionalidad de las proteínas luminiscentes. Imagen facilitada por Rubén Costa.
Los investigadores lograron sustituir el agua por una goma de dos polímeros capaz de mantener la estructura y por tanto la funcionalidad de las proteínas luminiscentes.

Con este material elástico se sustituyen precisamente algunos de los componentes del led actual: la integración de este nuevo material en los ledes convencionales ha permitido desarrollar el primer bio-led de luz blanca -luz compuesta por la superposición de todo el espectro de luz visible-, resume el científico valenciano.

Bombillas bio-led más baratas y ecológicas

Estos bio-led, asegura, tienen prestaciones similares al led inorgánico con, además, algunas ventajas: podrían ser entre un 10 y 15 % más baratos y mucho más ecológicos, ya que están hechos con materiales -proteínas luminiscentes- que la naturaleza reconoce y reciclaría con rapidez.

Y esto es así, agrega, porque se han sustituido componentes que son escasos, como el itrio o el cerio -presentes en el led actual- por otros que se pueden fabricar en un laboratorio.

Pero no solo, señala este investigador; una de las cosas más importantes que se han conseguido es la calidad de la luz: el led comercial proyecta una luz blanca más azulada ideal para, por ejemplo, trabajar y mantenerse despierto (es la luz en la calle entre las 11 y 15 horas) pero no es la adecuada para todo el día.
“Lo ideal sería tener un pequeño sol en casa y eso con las proteínas podemos regularlo”.

Los primeros resultados de este invento los publicaron el pasado año y ahora han conseguido aumentar su vida útil por encima de las 150 horas; el siguiente objetivo es llegar a las 50.000 horas, la duración de muchos ledes actuales.
No solo bombillas para casa

La tecnología no solo sirve para hacer bombillas para uso doméstico, que podrían estar listas en cinco años si la financiación del proyecto de Costa sigue estable o aumenta, sino también para chivatos de automóviles -en dos años podrían ser una realidad- y para pantallas de ordenadores o alumbrado callejero -en diez años-.

Costa, que comenzó este proyecto en la Universidad Erlangen-Nüremberg (Alemania) y ahora lo continúa en el IMDEA Materiales, ha sido destacado recientemente por la revista del Massachusetts Institute of Technology (MIT) como uno de los diez mejores innovadores españoles menores de 35 años.

En septiembre el MIT dará a conocer si está también, junto a su invento, entre los mejores talentos europeos.

Fuente: http://www.efefuturo.com/noticia/imdea-led-proteinas/

 

Visita del Air Force Research Laboratory a IMDEA Materiales

Recientemente una delegación del US Air Force Research Laboratory (AFRL) y del Air Force Office of Scientific Research (AFOSR) visitó las instalaciones del Instituto IMDEA Materiales con el objetivo de explorar posibles futuras líneas de colaboración en el campo de la ciencia e ingeniería de materiales.

Además de los delegados de la AFRL y AFOSR, también formaba parte de la delegación representantes del US Army International Technology Center, de la Oficina de Cooperación de Defensa de la Embajada Estadounidense en España, así como del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA). Este último, siendo también organizador del encuentro.

La delegación estadounidense tuvo la oportunidad de visitar los laboratorios del centro, así como reunirse con la dirección y los responsables de los cinco programas de investigación del Instituto IMDEA Materiales.

Esta importante visita se engloba en el marco del acuerdo firmado en 2015 para el desarrollo de proyectos de cooperación en I+D entre el Departamento de Defensa Estadounidense y el Ministerio de Defensa Español con el que se quiere explorar posibles áreas de cooperación conjunta, entre las que se encuentra el área de materiales avanzados.

Fuente: http://materiales.imdea.org/visita-del-air-force-research-laboratory-a-imdea-materiales/

 

Quantum Dots, Fluorescent Proteins Vie for Supremacy

La tecnología de pantallas en color comenzó a expandirse a partir de la segunda mitad de la década de los 50. El origen de esta tecnología se debe al reemplazo de los televisores de tubo por pantallas de cristal líquido (LCD) que usan una tecnología de retroiluminación basada en sistemas LED.

Actualmente, los dos tipos de pantallas más utilizadas se basan en el uso de filtros de color -que transforman la retroiluminación blanca en el color deseado-, y el uso de pixels -que son pequeños dispositivos electroluminiscentes-.

En este artículo el Dr. Costa resume las nuevas tendencias en el desarrollo de materiales usados para filtros de color en pantallas. Los quantum dots de cadmio y las proteínas luminiscentes son dos ejemplos que están revolucionando el campo de las pantallas.

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Fuente: http://materiales.imdea.org/quantum-dots-fluorescent-proteins-vie-for-supremacy/

 

 

 

BioLED sostenibles: ¿Las bombillas del futuro?

Una nueva generación de BioLED sostenibles y de bajo coste que sustituirá los sistemas actuales de iluminación, ése es el proyecto que presenta Rubén D. Costa, investigador senior y jefe del grupo de materiales y dispositivos híbridos optoelectrónicos en el IMDEA Materiales, uno de los diez finalistas españoles del certamen Innovadores Menores de 35 Europa 2017 que todos los años celebra el MIT Technology Review.

“Lo que hacemos es buscar materiales sostenibles y ecológicos sin perder la prestación que tenemos en un LED o en un sistema de iluminación”, explica Costa. ¿En qué consiste? “El BioLED es un sistema híbrido que utiliza sistemas biológicos como las proteínas luminiscentes, IMDEA Materiales las implementa en un LED comercial, lo modifica y de este modo puede transformar un LED de color azul en blanco. Esto presenta una ventaja económica, puesto que los materiales utilizados para el color blanco son materiales que conllevan costes de minería, extracción, manipulación, transporte, etc.

Pero la gran ventaja es el uso de proteínas luminiscentes que se producen en bacterias: “estas bacterias, que están en agua, se pueden extraer y estabilizar para hacer tecnología con ellas”, señala Rubén Costa. “Siempre se ha dicho que la parte bio es inestable y que no se puede hacer tecnología con ella, pero sí es viable y puede hacerse tecnología con estos materiales”, aclara.

Cada año desde 2011, MIT Technology Review reconoce a los jóvenes innovadores y emprendedores más talentosos de diferentes países de Europa que están desarrollando nuevas tecnologías para ayudar a resolver los problemas que afectan a la sociedad actual.

El MIT seleccionará a un total de 35 perfiles de todos los países de la Unión Europea que se convertirán en los ganadores de Innovadores Menores de 35 Europa 2017. Estos jóvenes serán reconocidos el próximo 14 de septiembre en París durante la ceremonia de entrega de premios, Innovators Under 35: Summit Europe 2017 con el apoyo de BNP Paribas y L’Atelier.

MIT Technology Review ha seleccionado a los 10 finalistas de cada uno de los cinco países donde la comunidad europea de Innovadores Menores de 35 se ha consolidado con mayor fuerza hasta el momento: Francia, Bélgica, Alemania, Polonia y España. Junto a Rubén Costa, han participado en la tertulia de Mercado Abierto los finalistas Eduardo Jorgensen, Rosa Monge y Andrés Castellanos-Gómez.

Fuente: http://capitalradio.es/bioled-sostenibles-bombillas-futuro/?doing_wp_cron=1501056083.9526360034942626953125

 

Celebrando los 10 años del ERC

En 2017 se cumplen 10 años de la puesta en marcha del Consejo Europeo de Investigación (ERC), que significó un cambio profundo en la manera de abordar la financiación de la investigación europea favoreciendo proyectos en las fronteras del conocimiento y muy centrados en la figura del investigador como elemento clave y sustantivo del proceso de investigación científica.

Con este motivo, el próximo 12 de junio la Fundación Madri+d para el conocimiento organiza un evento dedicado a contribuir a la difusión de las actividades del ERC y a poner en valor la Comunidad de Madrid como lugar para el desarrollo de los proyectos financiados por las convocatorias del ERC.

Los dos investigadores del Instituto IMDEA Materiales galardonados con ayudas ERC, Javier Llorca y Juan José Vilatela, participan en esta jornada.

Fuente: http://materiales.imdea.org/celebrando-los-10-anos-del-erc/

 

El Instituto IMDEA Materiales participa en el Graphene Market Place de Airbus

El pasado 4 de Mayo, el Instituto IMDEA Materiales participó en la jornada “Graphene Market Place”, organizada por Airbus en Getafe (Madrid), que contó con la participación del Nobel de Física de 2010, Konstantin Novoselov.

Novoselov dio una charla en la que además de contar el sencillo método de exfoliación para producir grafeno que ideó junto con Andre Geim y que junto con su exhaustiva caracterización llevó a ambos a recibir el premio Nobel, explicó sus líneas de investigación actuales, en las que su grupo estudia las propiedades de otros materiales bidimensionales, principalmente inorgánicos, producidos utilizando el mismo método de exfoliación.

El evento, en el que participaron una serie de centros de investigación, tecnológicos y empresas (algunas pertenecientes a la Graphene Flagship) que integran grafeno en sus productos o producen materiales grafénicos, buscaba dar a conocer al personal de Airbus, las múltiples funcionalidades del grafeno. Entre otras, se presentaron aplicaciones tales como captación de CO2, refuerzo mecánico, baterías, retardancia de llama, aportación de propiedades conductoras a plásticos y tintas, filamentos conductores para impresión 3D, etc.

El instituto IMDEA Materiales participó a través de los grupos High Performance Polymer Nanocomposites (HPPN), liderado por el Dr. De-Yi Wang y Electrochemical Energy Storage, liderado por el Dr. Vinod Etacheri, que a través de pósteres y demostradores físicos presentaron sus líneas de investigación.

Los desarrollos mostrados por ambos grupos atrajeron el interés tanto de las empresas y centros de investigación y tecnológicos que asistieron al evento, como del personal de Airbus. Concretamente, el grupo del Dr. Vinodkumar Etacheri, presentó sus resultados incorporando grafeno a baterías Li-S, mientras que dos de los estudiantes de doctorado del grupo HPPN, presentaron sus polímeros con propiedades mejoradas de retardancia de llama, liberación de gases y comportamiento mecánico, como resultado de integrar derivados de grafeno en dichos polímeros.

Fuente: http://materiales.imdea.org/el-instituto-imdea-materiales-participo-en-el-graphene-market-place-de-airbus/

 

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Ruben Costa, el talento que vuelve a España

Rubén Costa es una joven promesa de la investigación española centrado en un gran proyecto de investigación sobre tecnologías de la iluminación y creación de energía: el Bio LED. El Instituto IMDEA, con su director a la cabeza, el profesor Javier Llorca, le ha traído a España, concretamente a Madrid, al Instituto IMDEA Materiales en TecnoGetafe, con un proyecto de investigación, en principio, por 5 años.

El Instituto Madrileño de estudios avanzados (IMDEA) es promovido por la Comunidad de Madrid, con unos objetivos muy claros: llevar a cabo una investigación de excelencia como institución académica, que esta investigación se pueda transferir a la industria y mejorar la competitividad de esta y un tercer objetivo, que el profesor Llorca añade que es lo que le hizo hace 10 años llegar al instituto (desde su fundación), que es crear una estructura flexible de atracción de talento, de traer a los mejores, siguiendo el modelo norteamericano.

El Instituto IMDEA, tiene estructura de fundación flexible y comprende 7 institutos en diferentes áreas que van desde alimentación, energía, agua, redes, nanociencia, software, networks y el que dirige el profesor Llorca y al que desde hace tan solo unos días se ha incorporado Rubén Costa, el de materiales. Cada instituto está gobernado por un patronato que incluye representantes de la Comunidad de Madrid, de distintas instituciones de investigación de Madrid, como la Universidad Politécnica, la Complutense o la Carlos III, por 5 científicos internacionales uno de los cuales es el presidente del Instituto y varias compañías con las que hay una relación de strategic partner como ITP, Airbus, Abengoa y Antolín, además de otras compañías con las que se tiene una colaboración a largo plazo.

Hay otro instrumento dentro del Instituto que es el Comité Científico que está formado por 14 investigadores de todo el mundo. Es un consejo asesor que tiene dos misiones fundamentales: la selección de investigadores y la evaluación de los mismos cada 5 años.

En la actualidad el IMDEA materiales está formado por 120 investigadores de 17 países. El idioma de trabajo es el inglés. Rubén Costa es el último en incorporarse al excelente grupo de 17 de investigadores senior del instituto. El resto hasta completar esos 12o investigadores son investigadores, investigadores postdoctorales y predoctorales, científicos visitantes y estudiantes de master.

El instituto tiene 5 líneas de investigación: materiales avanzados para aplicaciones multifuncionales (que es la línea de investigación de Rubén), materiales compuestos (aerospacial y automoción principalmente con la revolución del coche eléctrico), desarrollo de aleaciones metálicas, diseño y ensayo de materiales en ordenador con técnicas computacionales y finalmente la caracterización de materiales a distintas longitudes de escala (desde la escala de átomos hasta la escala macroscópica)

La sede del instituto IMDEA Materiales se encuentra en TecnoGetafe. El edificio del instituto, con una superficie de 9000 m2, fue inaugurado en el año 2012 e incluye espacio de oficinas para el personal de gestión y los investigadores, laboratorios (procesado de nanomateriales and nanocompuestos, fabricación de materiales estructurales avanzados, caracterización química y microestructural, caracterización mecánica y térmica, nanomecánica e ingeniería de materiales computacional) y un área común para la celebración congresos y reuniones científicas.

Puede leer la entrevista a Rubén Costa completa aquí.

Fuente: http://smart-lighting.es/ruben-costa-talento-espana/