La tecnología de neumáticos sin aire con memoria de forma de la NASA llega a las bicicletas

by GINPROC Solutions

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Una avanzada tecnología de neumáticos desarrollada por la NASA para su uso en los vehículos planetarios podría llegar a las bicicletas terrestres pronto, ya que la empresa Smart Tire Company está aprovechando esta tecnología para introducir un neumático sin aire en el mundo del ciclismo.

Con la elasticidad del caucho y la resistencia del titanio, estos neumáticos Metl prometen una serie de ventajas prácticas, y puede que no se limiten a las bicicletas durante mucho tiempo.

Los modernos neumáticos se desarrollaron en colaboración con la NASA y son la primera aplicación orientada al consumidor de su tecnología de neumáticos de aleación con memoria de forma (SMA) sin aire.

El equipo de Metl ha aprovechado esta aleación para producir una rueda de bicicleta de última generación que nunca necesita inflarse.

Además de eliminar los peligros de los molestos pinchazos, estas ruedas con memoria de forma ofrecen una tensión recuperable 30 veces superior a la del acero y deberían ser duraderas, lo que posiblemente ayude a reducir las montañas de residuos de caucho que generan los típicos neumáticos de bicicleta.

Los ciclistas no podrán esperar a tener en sus manos estas llantas Metl que no se pinchan. La combinación única de estos materiales avanzados, junto con un diseño ecológico de última generación, hacen que sea un producto revolucionario.

Earl Cole, director general The Smart Tire Company.

Los neumáticos se fabricarán en dorado, plateado y azul metálico, y aunque aún no se sabe el coste, se espera que lleguen al mercado en 2022. Smart Tire Company también está trabajando con Spin, una empresa de movilidad propiedad de Ford, para desarrollar neumáticos similares para scooters eléctricos, e incluso menciona la posibilidad de abordar la industria del automóvil en algún momento.

Las aleaciones con memoria de forma parecen muy prometedoras para revolucionar todo el sector de los neumáticos terrestres“, dice Santo Padula, un ingeniero de ciencias de los materiales de la NASA que ayudó a desarrollar el neumático. “Y eso es sólo la punta del iceberg“.

Más información: www.smarttirecompany.com

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Bifenileno, una nueva forma de carbono que sigue el modelo del grafeno

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Investigadores europeos han desarrollado una forma de carbono totalmente nueva, que guarda similitudes con el grafeno, pero con algunas diferencias interesantes. Las láminas ultrafinas del material ofrecen algunas propiedades eléctricas que otras formas de carbono no tienen, lo que podría abrir nuevas posibilidades en torno a la electrónica y las baterías de litio modernas.

El grafeno ha generado mucho revuelo en los círculos de la ciencia de los materiales debido a su increíble resistencia, flexibilidad, delgadez y ligereza, junto con su capacidad para actuar como excelente conductor del calor y la electricidad.

Como lámina bidimensional de carbono, debe estas características a su disposición única de átomos organizados en forma de panal, y los científicos han intuido que otras disposiciones alternativas podrían dar a otras formas bidimensionales de carbono sus propias características únicas.

Aunque se ha teorizado sobre estos materiales de carbono, todavía no se ha materializado ninguno, pero los científicos de la Universidad de Marburgo (Alemania) y la Universidad de Aalto (Finlandia) han hecho un gran avance.

El trabajo comienza con moléculas que contienen carbono y que se colocan sobre una superficie de oro muy lisa, donde forman dos tipos de cadenas que se reflejan, como las manos izquierda y derecha. A diferencia del grafeno, en el que se unen diferentes cadenas, sólo las del mismo tipo se unen para formar no sólo patrones de panal, sino también cuadrados y octógonos. Han bautizado este nuevo material como bifenileno.

La nueva idea consiste en utilizar precursores moleculares modificados para producir bifenileno en lugar de grafeno.

Linghao Yan, Universidad de Aalto.

Al confirmar la estructura del nuevo material mediante un microscopio de sonda de barrido de alta resolución, el equipo descubrió que sus propiedades electrónicas diferían mucho del grafeno. Por ejemplo, las tiras estrechas del material que medían 21 átomos de ancho se comportaban como metales, mientras que las tiras de grafeno del mismo tamaño se comportaban como semiconductores.

Estas tiras podrían utilizarse como hilos conductores en futuros dispositivos electrónicos basados en el carbono.

Michael Gottfried, Universidad de Marburgo.

Los científicos trabajan ahora para producir láminas más grandes del nuevo material, que usarán para seguir investigando sus características y su potencial.

Esta nueva red de carbono puede servir también como material anódico en las baterías de iones de litio, con una mayor capacidad de almacenamiento de litio en comparación con la de los materiales actuales basados en el grafeno.

Qitang Fan, Universidad de Marburgo.

Más información: sciencemag.org

Vía www.aalto.fi

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Que es un sistema SCADA ?

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El sistema SCADA es una herramienta de automatización y control industrial utilizada en los procesos productivos que puede controlar, supervisar, recopilar datos, analizar datos y generar informes a distancia mediante una aplicación informática. Su principal función es la de evaluar los datos con el propósito de subsanar posibles errores.

En consecuencia, su definición es la de una agrupación de aplicaciones informáticas instaladas en un ordenador denominado Máster o MTU, destinado al control automático de una actividad productiva a distancia que está interconectada con otros instrumentos llamados de campo como son los autómatas programables (PLCs) y las unidades terminales remotas (RTUs).

Los sistemas SCADA se han convertido en la actualidad en elementos fundamentales en las plantas industriales, ya que ayudan a mantener la eficiencia, procesan los datos para tomar decisiones más inteligentes y comunican los problemas del sistema para ayudar a disminuir el tiempo de parada o inactividad. A su vez, un sistema SCADA eficaz puede resultar un ahorro notable en tiempo y dinero. De ahí su importancia en la industria moderna.

Para qué sirve un sistema SCADA

Este sistema de control de supervisión y adquisión de datos formado por software y hardware permite a las empresas:

  • Controlar los procesos industriales de forma local o remota.
  • Monitorear, recopilar y procesar datos en tiempo real.
  • Interactuar directamente con dispositivos como sensores, válvulas, motores y la interfaz HMI.
  • Grabar secuencialmente en un archivo o base de datos acontecimientos que se producen en un proceso productivo.
  • Crear paneles de alarma en fallas de máquinas por problemas de funcionamiento.
  • Gestionar el Mantenimiento con las magnitudes obtenidas.
  • El control de calidad mediante los datos recogidos.

Componentes de un sistema SCADA

  • HMI: Es la interfaz que conecta al hombre con la maquina presentando los datos del proceso ante el operario mediante un sistema de monitoreo. Además, controla la acción a desarrollar a través de una pantalla, en la actualidad táctil.
  • Sistema de supervisión o MTU (Ordenador/Computadora): Tiene la función de recopilar los datos del proceso y enviar las instrucciones mediante una línea de comandos.
  • Unidades Terminales Remotas (RTU): Son microprocesadores (Ordenadores Remotos) que obtienen señales independientes de una acción para enviar la información obtenida remotamente para que se procese. Se conectan a sensores que convierten las señales recibidas en datos digitales que lo envían al ordenador o sistema de supervisión (MTU)
  • PLCs: Denominados comúnmente autómatas programables, estos son utilizados en el sistema como dispositivos de campo debido a que son más económicos, versátiles, flexibles y configurables que las RTUs comentadas anteriormente.
  • Red o sistema de comunicación: Se encarga de establecer la conectividad del ordenador (MTU) a las RTUs y PLCs. Para ello utiliza conexiones vía modem, Ethernet, Wifi o fibra óptica.
  • Sensores: Son dispositivos que actúan como detectores de magnitudes físicas o químicas, denominadas variables de instrumentación, y las convierten en variables o señales eléctricas.
  • Actuador: Es un dispositivo mecánico que se utiliza para actuar u ofrecer movimiento sobre otro dispositivo mecánico.

Cómo funciona un Sistema SCADA (Diagrama Básico)

La arquitectura básica de un sistema SCADA está compuesta por controladores lógicos programables (PLCs) o unidades terminales remotas (RTUs). Los PLCs y RTUs son microprocesadores que se comunican con una serie de instrumentos, tales como maquinaria de fabricación, HMIs, sensores y dispositivos finales. A posterior,  dirigen la información de esos objetos a computadoras con software SCADA. Este mismo procesa, distribuye y muestra los datos, ayudando a los operarios y a los técnicos de mantenimiento a analizar los datos y a tomar decisiones importantes.

Por ejemplo, el sistema notifica rápidamente a un operario que una partida de un producto muestra una alta incidencia de errores. En este caso, el operario hace una parada en la producción y visualiza los datos del sistema SCADA, a través de una HMI, para determinar la causa del problema. De esta manera, el técnico de mantenimiento revisa los datos y descubre que la máquina X estaba funcionando mal en el proceso Z. Por esta razón, la capacidad del sistema SCADA para notificar a los técnicos un problema, error o incidencia le ayuda a resolverlo y a prevenir más pérdidas de producto en el futuro, y en esta fase de la producción en concreto.

¿Por qué son importantes los sistemas SCADA?

La importancia de los sistemas SCADA es la automatización. Permite que una industria estudie cuidadosamente y anticipe la respuesta óptima a las condiciones medidas y ejecute esas respuestas automáticamente cada vez. Contar con un control preciso de la máquina para monitorear los equipos y procesos prácticamente elimina los errores humanos. Y lo que es más importante, automatiza las tareas comunes, farragosas y rutinarias que una vez fueron realizadas por un operario, lo que aumenta aún más la productividad, mejora la gestión de las fallas críticas de las máquinas en tiempo real y minimiza la posibilidad de que se produzcan desastres ambientales.

Además, se necesitan sistemas SCADA para monitorear y controlar un desplazamiento geográfico grande donde una organización puede no tener suficiente mano de obra para cubrirlo. Por lo tanto, la comunicación confiable y la operatividad de estas áreas o sitios es crítica para la rentabilidad.

¿Quién utiliza sistemas SCADA?

Los sistemas SCADA son utilizados por organizaciones industriales y empresas de los sectores público y privado para controlar y mantener la eficiencia, distribuir datos para tomar decisiones más inteligentes y comunicar problemas del sistema para ayudar a mitigar el tiempo de inactividad. Estos sistemas funcionan bien en diferentes tipos de empresas porque pueden ir desde configuraciones simples hasta instalaciones grandes y complejas. Así pues, son la columna vertebral de muchas industrias modernas, incluyendo:

  • Energía
  • Alimentación y bebidas
  • Fabricación
  • Petróleo y gas
  • Potencia
  • Reciclaje
  • Transporte
  • Agua y aguas residuales
  • Entre otras muchas más

Prácticamente en cualquier lugar del mundo actual, hay algún tipo de sistema SCADA que funciona entre bastidores: manteniendo los sistemas de refrigeración en el supermercado local, asegurando la producción y la seguridad en una refinería, alcanzando estándares de calidad en una planta de tratamiento de aguas residuales, o incluso haciendo un seguimiento de su uso de energía en casa, por dar algunos ejemplos.

Los sistemas SCADA efectivos pueden producir ahorros significativos de tiempo y dinero. Se han publicado numerosos estudios de casos que destacan los beneficios y ahorros de usar una solución de software SCADA moderna cómo WinCC.