Sinterizado en frío revolucionario reduce el consumo de energía y el desperdicio de material

Investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania (University Park, PA) han ideado un método novedoso para el sinterizado, un proceso de manufactura ampliamente utilizado para materiales en polvo. El nuevo proceso, que usa mucho menos tiempo y energía que los enfoques actuales, podría tener implicaciones globales en manufactura y ahorro de energía y allanar el camino para nuevos descubrimientos.

El proceso de sinterizado en frío de Penn State creado por un equipo liderado por Clive Randall, profesor de ciencia e ingeniería de materiales y director del Instituto de Investigación de Materiales de Penn State, es una nueva visión del sinterizado, un proceso a través del cual materiales en forma de polvo se densifican —o comprimen— usando calor y presión. El sinterizado se usa en la manufactura de una amplia variedad de materiales, incluyendo vidrio, metales, ladrillos y plásticos.

El enfoque de Randall usa líquido para completar el proceso de sinterizado en tiempos y temperaturas que son una fracción de los métodos actuales. Como el proceso se completa en minutos en lugar de horas, el ahorro de tiempo y energía podría resultar en enormes ganancias de productividad y costes para el sector manufacturero y podría llevar a muchas menos emisiones de gases de efecto invernadero provenientes de la manufactura.

«Lo que estamos haciendo es usar un líquido en un proceso de disolución. Luego funciona por un proceso de evaporación», dijo Randall. «Eso se ha hecho antes pero usualmente con fases que no son transitorias. Lo realmente importante de este proceso es que este líquido está ahí y luego se va, y en el proceso de estar ahí e irse, está capturando todos los procesos de intercambio, difusión y crecimiento que necesitas para impulsar el sinterizado».

Dado que el sinterizado tradicional ocurre durante muchas horas a temperaturas de unos 1000 °C y el sinterizado en frío tiene lugar a temperaturas desde temperatura ambiente hasta 200 °C, el proceso ha abierto la puerta para manufacturar materiales que no pueden soportar las temperaturas más altas del sinterizado tradicional.

«La capacidad de incorporar nuevos materiales en todo ese proceso y crear nuevos tipos de funcionalidad y finalmente tener un sistema donde básicamente se densifica en 20 minutos significa que tu rendimiento y tus rendimientos de manufactura podrían aumentar enormemente», dijo Randall. «Esto es genial para la manufactura, es genial para el ahorro de energía, es genial para el medio ambiente y ahora permite nuevos esfuerzos intelectuales en la creación de materiales». Este enfoque fue descrito en un artículo reciente, titulado «Cold Sintering Process of Composites: Bridging the Processing Temperature Gap of Ceramic and Polymer Materials», por Randall y sus coautores publicado en la revista Advanced Functional Materials. Para más información, ver un resumen en https://tinyurl.com/ya65e5x7.

Premios del Innovation Hub a prometedores programas de tecnología de transporte

El programa Innovation Hub estatal de Michigan Translational Research and Commercialization (MTRAC) de la Universidad de Michigan (Ann Arbor, MI) ha otorgado siete proyectos de tecnología avanzada de transporte. Varios proyectos apuntan a tecnología avanzada en la industria manufacturera para el futuro.

Siete tecnologías que demuestran alto potencial para ayudar a resolver problemas de transporte reciben un total de 600.000 dólares en financiación del programa MTRAC para continuar su avance hacia el mercado comercial. Cinco tecnologías recibirán una subvención de 100.000 dólares mientras que dos recibirán 50.000 dólares, con la oportunidad de desbloquear los 50.000 dólares restantes, tras alcanzar ciertos hitos a lo largo del año.

«Estos equipos han hecho la conexión entre su investigación y los futuros sistemas de transporte, y están trabajando duro para llevar su tecnología al mercado», dijo el recién nombrado director del programa U-M MTRAC, Eric Petersen. «Invertir en proyectos y personas ayudará al estado a retener el liderazgo en la industria del transporte a medida que los vehículos se electrifican y se proponen sistemas autónomos para mover personas y mercancías».

Proyectos que reciben 100.000 dólares en financiación incluyen:

• RADAR de alta frecuencia para aplicaciones autónomas automotrices (U-M): Un sistema de radar de onda submilimétrica con resoluciones de detección superiores, amplio rango de escaneo y tamaño, peso y consumo de energía mínimos.
• Recubrimientos de alto rendimiento para cilindros de motor (Michigan State University): Un proceso para depositar recubrimientos tipo diamante en la superficie interior de los cilindros para reducir la fricción y el consumo de combustible resultante.
• Impresión 3D multi-material (U-M): Un método que integra ensamblajes eléctricos en componentes mediante manufactura aditiva micro.
• Sistema de transferencia de energía inalámbrica de acoplamiento variable (U-M): Un sistema de transferencia de energía inalámbrica que alcanza alta eficiencia en una amplia gama de posiciones y distancias entre transmisor y receptor.
• Your Own Planner (U-M): Un motor de búsqueda de planificación de viajes óptimo que produce menores costes con mínimo esfuerzo para restricciones y preferencias dadas.

Proyectos que reciben 50.000 dólares en financiación incluyen:

• LIDARs de reconocimiento de objetos mejorado para robótica (U-M): Un sistema para complementar el rango de distancia de los LIDARs con reconocimiento de objetos rápido y preciso, lo que permitirá que las nubes de puntos LIDAR se traduzcan eficientemente en semántica de objetos.
• Fusión de sensores y solución de computación cognitiva para conducción autónoma (U-M): Un sistema de potencia de computación reducida que convierte entradas de sensores sin procesar en «pistas» altamente comprimidas para mejorar la precisión de tareas de decisión en tiempo real como predicción de trayectoria y seguimiento multi-objeto.

Desde 2012, U-M ha estado ejecutando el programa MTRAC de Transporte Avanzado. En el transcurso de cinco años, el programa recibió 47 propuestas de proyectos, financiando 17 de ellos generando un total de casi 8 millones de dólares en financiación posterior.

U-M es una de cuatro universidades con un programa MTRAC, uniéndose a Michigan State University, Michigan Technical University y Wayne State University. Cada universidad se enfoca en una industria diferente, incluyendo biología agrícola, materiales aplicados avanzados, ciencias de la vida, transporte avanzado y biomédica.

Debido al éxito del programa, U-M fue designado un centro de innovación estatal para proyectos de transporte avanzado en febrero de 2017. El Innovation Hub de Transporte Avanzado es parte de una iniciativa estatal, en asociación con la iniciativa de Emprendimiento e Innovación de Michigan Economic Development Corporation (MEDC), financiando investigación translacional y acelerando la creación y transferencia de nuevas tecnologías desde instituciones de educación superior, sistemas hospitalarios y centros de investigación sin fines de lucro. Las tecnologías pueden ir desde entornos de investigación a aplicaciones prácticas del mundo real. El Innovation Hub de U-M es gestionado conjuntamente con el Center for Entrepreneurship (CFE) y la Office of Technology Transfer (OTT).

«Tener tantos proyectos calificados para financiación es una señal increíble de que el programa funciona y una excelente representación del tipo de talento intelectual que tenemos en nuestras universidades en todo el estado», dijo Denise Graves, directora de Relaciones Universitarias en MEDC. «Ser capaz de mover tecnologías de transporte de la investigación al mercado es esencial para hacer crecer la economía de Michigan. Combinar el poder cerebral de nuestro estado con recursos como MTRAC es un gran ejemplo de proporcionar foco comercial a proyectos de investigación que pueden traducirse en productos del mundo real».

En colaboración con las universidades anfitrionas, respaldado por el Michigan Strategic Fund y gestionado por la iniciativa de Emprendimiento e Innovación de MEDC, los programas MTRAC hasta la fecha han financiado 138 proyectos, ayudado a desarrollar 19 empresas emergentes, creado 61 empleos, asegurado 76,4 millones de dólares en financiación posterior y licenciado tecnología a 12 socios industriales. La financiación para los proyectos del Innovation Hub de U-M comienza el 1 de agosto de 2017 y se extiende hasta el 31 de julio de 2018.

El programa estatal U-M MTRAC Innovation Hub Transportation aceptará nuevas solicitudes a partir de enero de 2018.

Fabricante de drones lanza nueva oferta de acciones por crowdfunding

Duke Robotics Inc. (Gulf Breeze, FL), desarrollador de sistemas robóticos avanzados, anunció que su oferta de hasta 15 millones de dólares en acciones comunes ha sido calificada por la SEC bajo el Nivel II de Regulación A+, disponible para el público por tan solo 450 dólares.

Ganador del prestigioso Security Innovation Award del US Department of Defense Combating Terrorism Technical Support Office (CTTSO), la oferta de crowdfunding de capital Regulación A+ de Duke Robotics proporciona al público en general —tanto a inversores acreditados como no acreditados— la oportunidad de invertir en nueva tecnología robótica y de drones desarrollada en Israel.

La dirección de Duke cree que los desarrollos de la empresa son revolucionarios, con un potencial de crecimiento significativo, en la industria de la robótica hoy. Con la misión de la empresa de salvar vidas y empoderar a las tropas con apoyo aéreo inmediato, Duke Robotics desarrolló el TIKAD —un sistema de armamento totalmente robótico en una plataforma aérea, denominado sistema de dron «The Future Soldier». El TIKAD de alta potencia es operado remotamente, fácil de usar, fácilmente transportable al campo, y capaz de transportar diversas cargas útiles de armas.

Con una tecnología de estabilización propietaria, el TIKAD puede absorber el retroceso de sus armas, permitiendo puntería y precisión de disparo que puede proteger a las tropas en una variedad de situaciones peligrosas. La empresa afirma que la tecnología puede reducir el número de tropas terrestres desplegadas, reduciendo así el número de bajas.

«Como ex comandante de Unidad de Misión Especial, he estado en el campo de batalla durante muchos años», dijo Raziel Atuar, CEO de Duke Robotics, en un comunicado. «En los últimos años, hemos visto cómo las necesidades de nuestras tropas en nuestro campo de batalla han cambiado». La tecnología TIKAD de la empresa se dice que permite que la tecnología de vehículo aéreo no tripulado (UAV) reemplace a las tropas, ya que los enfrentamientos clásicos de ejército contra ejército en el campo de batalla se han vuelto cada vez más raros, siendo la guerra de guerrillas ahora común.

«Cuando los terroristas operan, lo hacen desde dentro de la población civil —impidiendo que el ejército dispare un misil en su área objetivo», dijo Atuar. «El riesgo de daño colateral a civiles inocentes es a menudo demasiado alto. La solución principal que queda es enviar tropas terrestres —pero esto traslada el riesgo a tus tropas, lo que a menudo conduce a lesiones y bajas. Pero pensamos, "¿y si... qué pasaría si hubiera una mejor manera?". Así que creamos la solución —el TIKAD».

Para saber más sobre la oferta de crowdfunding de capital Regulación A+ de Duke Robotics, visite DukeFutureSoldier.com.

Tech Front es editado por el Editor Senior Patrick Waurzyniak.