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El Centro Polsky mantiene una cartera de propiedad intelectual para todas las invenciones y tecnologías de la Universidad de Chicago y trabaja para fomentar la colaboración entre científicos de laboratorio, ingenieros, estudiantes e investigadores conectándolos entre sí y con socios de la industria.
El Día Mundial de la PI 2024 se centra en explorar cómo la PI puede fomentar y mejorar las soluciones a algunos de los mayores desafíos de la sociedad.
En particular, el evento, que se celebra a nivel mundial cada año el 26 de abril, llama la atención sobre la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible, que fue adoptada por todos los estados miembros de las Naciones Unidas en 2015 y «establece un plan de acción para las personas, el planeta y la prosperidad». . «
La Agenda describe 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) para abordar cuestiones económicas, sociales y ambientales que van desde el consumo responsable hasta la energía limpia y asequible.
En la Universidad de Chicago, investigadores líderes de la industria están abordando estos desafíos de diversas maneras, incluido el desarrollo de nuevos materiales para el almacenamiento avanzado de energía, la filtración de agua y envases biodegradables.
Explore algunas de estas soluciones a continuación >>
Agua limpia y saneamiento
Objetivo 6 de los ODS: Garantizar la disponibilidad y la gestión sostenible del agua y el saneamiento para todos.
// Membranas de disulfuro de molibdeno funcionalizadas para filtración de agua
Las membranas de ósmosis inversa están ganando una adopción generalizada en aplicaciones de desalinización a medida que el suministro mundial de agua se vuelve cada vez más limitado, lo que obliga a los consumidores a recurrir a fuentes de agua más difíciles (sal y agua de mar, por ejemplo) para satisfacer la demanda. Sin embargo, estas membranas requieren un importante aporte de energía para eliminar la sal presente en esta fuente de agua.
La invención es un método para preparar membranas para mejorar el rendimiento de separación y la estabilidad de la membrana. Al aumentar la permeabilidad al agua de la membrana, el nuevo método reduce los requisitos de energía para la filtración de agua de mar y agua salobre en aproximadamente un 15% y un 50%, respectivamente.
// Extracción electroquímica mejorada de Li a partir de agua de mar y otras fuentes de Li diluidas utilizando una mezcla de Li sobre óxidos en capas de Na.
El uso de Li en baterías de vehículos eléctricos, dispositivos electrónicos portátiles y aplicaciones de almacenamiento de energía estacionarias se ha expandido significativamente en los últimos años y se espera que este crecimiento continúe. La principal tecnología comercial utilizada para recuperar Le es su extracción a partir de salmuera concentrada. El proceso de varios pasos requiere mucho tiempo y tiene una aplicación comercial limitada.
Para abordar este desafío, los investigadores han demostrado cómo el uso de un nuevo material puede proporcionar una extracción de Li altamente selectiva a través del diseño estructural del material. Obtenga más información en el vídeo a continuación:
Energía asequible y limpia
Objetivo 7 de los ODS: Garantizar el acceso a una energía asequible, fiable, sostenible y moderna para todos
// Almacenamiento de energía eléctrica para cationes incrustados con sulfuros de hierro laminares
Los electrodos de los dispositivos de supercondensadores y los electrodos de las baterías de litio y sodio se beneficiarán de mejoras en la capacidad de almacenar y generar energía de una manera más eficiente y sostenible. Y los investigadores han desarrollado un nuevo material laminar de sulfuro de hierro para hacer precisamente eso.
// Disolvente de éter sin cointercalaciones para baterías de iones de litio
Las baterías de iones de litio han revolucionado la electrónica portátil, pero aún hay margen para mejorar la densidad de energía, la estabilidad electroquímica y la ventana de temperatura utilizable. Las mejoras en los electrolitos pueden aumentar dichos requisitos para las baterías de iones de litio de próxima generación.
Aquí, los investigadores identificaron un reemplazo para los electrolitos a base de carbonato, una clase de compuestos conocidos como éteres fluorados, que apoyan la intercalación y desintercalación reversible de iones de litio en grafito. Esta es la primera vez que se descubre que estos compuestos muestran este mecanismo, y permiten ampliar el rendimiento de la batería con alta densidad de energía y en un amplio rango de temperaturas.
// Materiales fotovoltaicos avanzados basados en perileno diimida alfa sustituida
En comparación con las células solares de silicio, las células solares fotovoltaicas orgánicas (OPV) pesan menos, cuestan menos de fabricar y exhiben un mayor grado de versatilidad. Pero enfrentan limitaciones.
Para desarrollar soluciones a las limitaciones actuales de las células solares OPV, los investigadores han sintetizado pequeños compuestos moleculares deficientes en electrones y polímeros que actúan como aceptores de electrones en células solares OPV de tipo heterounión en masa. Esto conduce a un mayor rendimiento fotovoltaico, una mayor eficiencia en la conversión de energía y ayuda a lograr eficiencias de costos en la fabricación de OPV, lo que lleva a un uso comercial generalizado.
// Carburos metálicos funcionales para almacenamiento de energía.
La invención es un nuevo método sintético para la modificación de superficies de carburos metálicos 2D (MXenos) utilizando sales inorgánicas fundidas. Se ha planteado la hipótesis de que la modificación de la superficie de MXenes afecta aspectos materiales que van desde las propiedades estructurales hasta el transporte de electrones pero, antes de este descubrimiento, no existía ningún método experimental para modificar la funcionalidad de la superficie de MXenes de manera controlada.
Este descubrimiento permite un control a nivel atómico sin precedentes sobre la funcionalidad del grupo de superficie de MXenes, con la síntesis demostrada de más de veinte nuevos materiales.
// Un método de síntesis controlable de óxidos en capas mediante intercambio iónico asistido electroquímicamente
Los óxidos en capas ricos en litio prometen materiales catódicos con un rendimiento electroquímico notable que revolucionará las industrias de la electrónica, el transporte, las baterías y el almacenamiento de energía en redes.
Los investigadores de la facultad han encontrado una manera de controlar la composición química y la distribución espacial de los óxidos en capas en una solución de mezcla de Li y Na mediante el intercambio iónico asistido electroquímicamente. Este enfoque innovador amplía la biblioteca de óxidos en capas disponibles en materiales para baterías y, en última instancia, promueve el desarrollo del campo de las baterías energéticas.
Consumo y producción responsables
Objetivo 12 de los ODS: Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles
// Material de embalaje biodegradable elaborado a partir de hidrogel híbrido de almidón, granulado, fibra de quitosano y poliacrilamida.
La invención es un nuevo material compuesto de hidrogel híbrido que tiene propiedades mecánicas mejoradas en comparación con el almidón o el quitosano. El método de dispersión de quitosano en almidón es de bajo costo y simple, pero preserva la funcionalidad intrínseca del quitosano.
En comparación con el plástico de origen petroquímico, que no es biodegradable, este nuevo material es biodegradable y, lo que es más importante, no contribuye al problema de la contaminación plástica.
// Proceso de aislamiento de nanofibras de celulosa a partir de biomasa de pasto, de bajo costo y no tóxico
La celulosa, una fuente potencialmente importante de materias primas sostenibles, tiene propiedades químicas, mecánicas y ambientales deseables.
Sin embargo, el aislamiento de estos materiales a partir de la biomasa sigue siendo un desafío debido a la necesidad de productos químicos tóxicos y maquinaria especializada de alta potencia.
La invención es un proceso para aislar nanofibras de celulosa a partir de biomasa de pasto que requiere equipos menos especializados y productos químicos de procesamiento más económicos y menos tóxicos que los métodos actuales.
¿Interesado en estas tecnologías? Comuníquese con Harrison Paul, gerente asociado de marketing tecnológico, quien puede brindarle más detalles sobre esta tecnología, analizar el proceso de concesión de licencia y conectarlo con el inventor. Ver todas las tecnologías disponibles >>
