Viruses Build Piezoelectric Nanogenerator Through Self Assembly

Image: KAIST

Nanotechnology has opened up the possibility of building things like nature does: on the nanoscale. As such, biomimicry has been a guiding principle of nanomanufacturing.

But unlike natural processes, artificial synthesis of nanoscale structures has often required toxic and expensive conditions. Now researchers at the Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) say they've developed a synthesis process that can be done in a more natural way without the costly and extreme environments previously required.

What the researchers came up with uses a harmless, man-made virus, known as the M13 viral gene. The researchers modified it so that it acted as a template for a piezoelectric material, barium titanate (BaTiO3).

The research, which was published in the journal ACS Nano (“Virus-Directed Design of a Flexible BaTiO3 Nanogenerator”), demonstrated that they could build a high-performance, flexible nanogenerator from the piezoelectric material using the M13 viral gene as template for guiding self-assembly of the device.

"This is the first time to introduce a bio-templated inorganic piezoelectric material to a self-powered energy harvesting system, which can be realized through eco-friendly and efficient material syntheses," said Professor Keon Jae Lee from the Department of Material Science and Engineering at KAIST in a press release.

But, of course, using man-made viruses to guide the self-assembly of devices has long been the purview of Angela Belcher at MIT for over a decade. Nonetheless, we can’t quibble that this marks the first time that a virus template was used to create a nanogenerator. And it has a pretty respectable electrical output performance, claimed in the research paper to be about 300 nanoampere and 6 volts.

In fact, the real breakthrough of the research may be that the biosynthetic method that the KAIST researchers developed could open up new possibilities in bio-inspired self-assembly for applications ranging from thermoelectrics to biofuel cells.

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ORIGINAL: IEEE Spectrum

By Dexter Johnson
5 Dec 2013

KAIST announced a novel technology to produce gasoline by a metabolically-engineered microorganism

Metabolic Engineering of Escherichia coli for the Production of Short-chain Alkanes (gasoline) from Renewable Biomass

A major scientific breakthrough in the development of renewable energy sources and other important chemicals

The research team succeeded in producing 580 mg of gasoline per liter of cultured broth by converting in vivo generated fatty acids

For many decades, we have been relying on fossil resources to produce liquid fuels such as gasoline, diesel, and many industrial and consumer chemicals for daily use. However, increasing strains on natural resources as well as environmental issues including global warming have triggered a strong interest in developing sustainable ways to obtain fuels and chemicals.

Gasoline, the petroleum-derived product that is most widely used as a fuel for transportation, is a mixture of hydrocarbons, additives, and blending agents. The hydrocarbons, called alkanes, consist only of carbon and hydrogen atoms. Gasoline has a combination of straight-chain and branched-chain alkanes (hydrocarbons) consisted of 4-12 carbon atoms linked by direct carbon-carbon bonds.

Previously, through metabolic engineering of Escherichia coli (E. coli), there have been a few research results on the production of long-chain alkanes, which consist of 13-17 carbon atoms, suitable for replacing diesel. However, there has been no report on the microbial production of short-chain alkanes, a possible substitute for gasoline.

In the paper (entitled “Microbial Production of Short-chain Alkanes”) published online in Nature on September 29, a Korean research team led by Distinguished Professor Sang Yup Lee of the Department of Chemical and Biomolecular Engineering at the Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) reported, for the first time, the development of a novel strategy for microbial gasoline production through metabolic engineering of E. coli.

The research team engineered the fatty acid metabolism to provide the fatty acid derivatives that are shorter than normal intracellular fatty acid metabolites, and introduced a novel synthetic pathway for the biosynthesis of short-chain alkanes. This allowed the development of platform E. coli strain capable of producing gasoline for the first time. Furthermore, this platform strain, if desired, can be modified to produce other products such as short-chain fatty esters and short-chain fatty alcohols.

In this paper, the Korean researchers described detailed strategies for 

1. screening of enzymes associated with the production of fatty acids, 
2. engineering of enzymes and fatty acid biosynthetic pathways to concentrate carbon flux towards the short-chain fatty acid production, and 
3. converting short-chain fatty acids to their corresponding alkanes (gasoline) by introducing a novel synthetic pathway and optimization of culture conditions. Furthermore, the research team showed the possibility of producing fatty esters and alcohols by introducing responsible enzymes into the same platform strain.

Professor Sang Yup Lee said, “It is only the beginning of the work towards sustainable production of gasoline. The titer is rather low due to the low metabolic flux towards the formation of short-chain fatty acids and their derivatives. We are currently working on increasing the titer, yield and productivity of bio-gasoline. Nonetheless, we are pleased to report, for the first time, the production of gasoline through the metabolic engineering of E. coli, which we hope will serve as a basis for the metabolic engineering of microorganisms to produce fuels and chemicals from renewable resources.”

This research was supported by the Advanced Biomass Research and Development Center of Korea through the Global Frontier Research Program of the Ministry of Science, ICT and Future Planning (MSIP) through the National Research Foundation (NRF), Republic of Korea. Systems metabolic engineering work was supported by the Technology Development Program to Solve Climate Changes on Systems Metabolic Engineering for Biorefineries by MSIP through NRF.


ORIGINAL: KAIST

Writer Admin.

2013-09-3

Hyundai Fuel Cell Vehicle Whips Ahead Of GM, Toyota To Market

ORIGINAL: Earthtechling

by Nino Marchetti

March 1st, 2013 

Has Hyundai won the race to get the first hydrogen fuel cell powered vehicle into assembly line production? They seem to think so, especially if you consider the fact they are currently targeting fleet use versus consumer driving. The iX35, which has been Hyundai’s contribution to the fuel cell auto race, is a SUV who’s first production model will be showcased at the upcoming Geneva Motor Show.

Hyundai has been battling with its rivals Toyota and GM, among others, to be the first to get mass produced fuel cell vehicles to market sometime in the 2015 to 2016 range. Their particular journey has been a long one, with word last October they were gearing up for the recent debut. Prior to that, they started out by first showcasing the Santa Fe FCEV many, many moons ago. It was followed a few years ago by the Tucson ix35 FCEV. This vehicle was used in a test fleet of 50 in Korea as well as, GM-VOLT reports, other tests around the world.

The automaker noted also the ix35 Fuel Cell is the result of 14 years and several hundred million euros of research by hundreds of engineers at its fuel cell R&D center in Mabuk, Korea.

image via Hyundai

The company’s plans call for 1000 of the ix35s to be built by 2015 for lease to to public and private fleets, primarily in Europe, where the European Union has established a hydrogen road map and initiated construction of hydrogen fueling stations. Where are we meanwhile with such build out? Check California for your answer.

After 2015, with lowered vehicle production costs and further developed hydrogen infrastructure, it is believed they will begin manufacturing hydrogen fuel cell vehicles for consumer retail sales.

So what exactly is under the hood of the ix35? The fuel cell tech, which Hyundai describes as proprietary, converts the hydrogen into electricity, which turns the vehicle’s motor. The only emission generated by the vehicle is water, and it reportedly boasts good drivability and performance which is pegged at 0 to 100 km/h in 12.5 seconds (0 to 60 MPH), a top speed of 160 km/h (100 MPH) and a range of 594 kilometers (369 miles) with a single charge. Refueling is said to take just a few minutes, which in some cases can mean just three.

What helps with the vehicle’s marketability is what’s described as development and application of a new radiator grille, bumper, fog lamps, instrument cluster and 7-inch GPS exclusively for it. Perhaps even bigger than this though is the modularization of fuel cell systems for the core part of the ix35 – fuel cell stack, driving device and inverter – which enabled the engine to be downsized to match the size of a gas engine while “improving productivity and making maintenance more convenient.”

Robotic Shades will Keep Korean R&D Center Looking and Feeling Cool

ORIGINAL: Advanced Technology Korea

Jan 4, 2013

CJ Corporation seems to know that the right pair of shades can change your whole look. For its new Research & Development Center south of Seoul in Suwon, the Korean biotech company will embrace a unique and futuristic method of providing shade from the sun.

Yazdani Studio developed a “kinetic façade” that responds to both user commands as well as the environment. You can think of it as a giant metal façade that wraps around the building. Depending on the sun’s intensity and angle, the perforated metal covering can mechanically fold out to provide shade. It works similarly to the mechanical motion of folding an umbrella.

Photo Credit: http://bit.ly/XkQGI3

This technology helps to regulate temperature as well as save on heating costs. To maximize the use of natural light, work stations will be located near the windows. Lab areas that need tighter control over light – they are a biotech company, after all – will be smartly placed deep inside the building.

The entire building’s design was inspired by CJ’s logo. The three oval towers mimic the logo’s three petals and the facility offers 135,000 square meters of space. A gym, café, restaurant and childcare facilities will also be located on site for employees. The fact that CJ’s scattered R&D facilities will now be in one location is expected to improve innovation and collaboration.

Photo Credit: http://bit.ly/YVHm9f

Here’s what the shades will look like from the inside as well as some more concept images. The building is currently under construction and expected to open in 2013.

Photo Credit: http://bit.ly/S62wEk

Photo Credit: http://bit.ly/XkQGI3

Photo Credit: http://bit.ly/XkQGI3

Coches de hidrógeno: un sueño que no muere

ORIGINAL: Technology Review

POR PETER FAIRLEY

TRADUCIDO POR LÍA MOYA (OPINNO)

MIÉRCOLES, 10 DE OCTUBRE DE 2012

Una mejor tecnología y los elevados costes de las baterías han reavivado el interés por los vehículos de hidrógeno.

Para mediados de la década de 2000, el sueño de los coches de hidrógeno se había desvanecido ante tercas consideraciones prácticas como la falta de estaciones para repostar y las ineficientes pilas de combustible. Pero mientras la industria automovilística lucha por superar las limitaciones de los vehículos eléctricos de batería, el sueño sigue vivo. Ha quedado patente en el salón del automóvil de París.

Máquina de sueños: Este año Hyundai, la ambiciosa empresa automovilística coreana, planea ofrecer en arrendamiento una versión de pila de combustible de su ix35. 

Fuente: Peter Fairley

Cuando se inauguró el salón el mes pasado, los vehículos eléctricos de batería ocuparon un lugar prominente. Pero los vehículos de pila de combustible de hidrógeno también estuvieron omnipresentes. Los visitantes del salón podían probar siete coches con pila de combustible de los principales fabricantes (incluyendo un todoterreno que Hyundai tiene pensado ofrecer en arrendamiento este invierno) y toda una serie de llamativos prototipos que traían a la mente visiones de un futuro impulsado por hidrógeno.

Los fabricantes vuelven a mostrar interés por el hidrógeno porque los problemas clave de las pilas de combustible –su capacidad limitada para convertir hidrógeno en electricidad y su propensión a congelarse- se han superado en los últimos años. Al mismo tiempo, las ventas de los primeros vehículos eléctricos de batería producidos a gran escala –el rival tecnológico de la pila de combustible para lograr emisiones cero- no acaban de arrancar debido a que su autonomía sigue siendo decepcionante y su precio elevado.

Incluso Nissan, que domina el mercado del vehículo eléctrico con el Leaf, su supercompacto, y prevé vender 1,5 millones de vehículos eléctricos para 2016 con su socio Renault, ha presentado un potente todoterreno de pila de combustible como prototipo en París. Esta estrategia de la empresa es el reflejo de ideas generalizadas en la industria automovilística, según la consultora KPMG. De los 200 ejecutivos encuestados en su Encuesta Global a Ejecutivos Automovilísticos de 2012, quienes predecían que los compradores de coches eléctricos en 2025 preferirán un coche con pila de combustible superaban en un 25 por ciento a quienes apoyaban la tecnología de las baterías.

“Los fabricantes creen en la capacidad del vehículo con pila de combustible”, afirma Kevin See, analista senior para la consultora de Boston (EE.UU.) Lux Research. “Elimina el quebradero de cabeza de la autonomía, lo que los convierte en una opción de emisiones cero con el rendimiento necesario para servir a una base de consumidores más amplia”.

Los coches de pila de combustible del salón de París son capaces de multiplicar por mucho los 120 kilómetros de autonomía del Nissan Leaf aprobado por la Agencia de Medioambiente de Estados Unidos. El gas de hidrógeno comprimido en un tanque de fibra de carbono a una presión de 700 bares –el estándar actual de la industria- es capaz de propulsar el ix35 de Hyundai durante 600 kilómetros. Y Toyota presume de que su prototipo de berlina FCV-R es capaz de llegar a los 720 kilómetros.

Nissan no ha hecho público un cálculo de la autonomía de su todoterreno de pila de combustible, el TeRRA. Pero ante las quejas de compradores del Leaf decepcionados porque la autonomía del vehículo va empeorando con el tiempo, no cuesta ver por qué la tecnología de pila de combustible resulta atractiva.

Sin embargo, según Gerald Killmann, el director de I+D para grupos motopropulsores de Toyota en Europa, este renovado entusiasmo por los coches de hidrógeno no tiene que ver solo con la autonomía. Además de resolver las preocupaciones respecto a temas clave como la conducción en climas fríos y el repostaje rápido, en los últimos años Toyota ha conseguido que sus sistemas de pila de combustible sean mucho más pequeños.

La torre de pilas de combustible del FCV-R es aproximadamente la mitad en tamaño y peso que la generación anterior de torres desarrollada en 2008 en términos de kilovatios producidos. Killmann afirma que la berlina de pila de combustible que Toyota piensa empezar a comercializar en 2015 en Japón, Norteamérica y Europa será técnicamente parecida al FCV-R. Hyundai también ha conseguido hacer más pequeño su grupo motor ya que su torre de pilas de combustible funciona con el aire ambiental, eliminando por tanto la necesidad de aparatosos compresores que hacen ruido y chupan una gran cantidad de energía. 

Lo que aún no está preparado para un consumo masivo es el coste de los coches eléctricos con pila de combustible. Killmann explica que ahora mismo producir el FCV-R costará cerca de 1000.000 euros. Toyota espera dejar ese coste por lo menos en la mitad para 2015 gracias a que desarrollarán todos los componentes ellos mismos, como ya hicieron con su coche híbrido. 

See señala que a los vehículos de pila de combustible aún les queda un obstáculo crucial que superar: la falta de estaciones de repostaje de hidrógeno. En la actualidad no hay más de 280 en todo el mundo y a muchas de ellas no se puede acceder públicamente, según Ulrich Buenger, coordinador de H2Moves, un proyecto de demostración de pilas de combustible financiado con 20 millones de euros por la Unión Europea. Hacer que suban esas cifras será caro, puesto que instalar una estación de servicio de hidrógeno cuesta aproximadamente un millón de euros.

Buenger predice que el coste de instalación de las estaciones de servicio de hidrógeno caerá hasta los 300.000 euros, el precio de una bomba de gas natural, con cada una que se instale, un proceso que se está acelerando en Europa. Alemania tiene 14 estaciones de hidrógeno abiertas al público y una colaboración entre el sector público y el privado anunciada este año tiene como objetivo instalar 36 más para 2015, lo suficiente como para poder enlazar la mayoría de las ciudades. Esta primavera Dinamarca presentó un plan parecido. Y el viernes pasado Air Products, productor mundial de productos químicos anunció planes para construir dos estaciones de servicio de hidrógeno en Londres, con lo que habría un total de cinco en la ciudad. 

Pero este tipo de planes no se dan en Estados Unidos, donde la página web del Departamento de Energía de Estados Unidos presenta una lista de tan solo 7 estaciones públicas en el país, todas ellas en California.

Existe una razón potente para ser optimista respecto a que esto podría cambiar, afirma Buenger: el suministro abundante de gas natural proveniente de la fractura hidráulica, que supone una importante fuente de hidrógeno. “Cada vez hay un mayor interés en la tecnología de pila de combustible debido a los nuevos recursos de gas natural”, afirma. 

China: Captan imágenes de tigre siberiano en peligro de extinción

ORIGINAL: Mas Verde

Cámaras automáticas infrarrojas colocadas en un bosque de la nororiental provincia china de Jilin lograron captar dos imágenes de tigres siberianos salvajes, especie en peligro de extinción.

Las fotos fueron tomadas el pasado 4 de abril en la montaña Changbai, del condado Wangqing, en la prefectura autónoma coreana de Yanbian, que limita al este con Rusia y al sur con la República Popular Democrática de Corea.

Financiado por el Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF), la Oficina Forestal del lugar puso en marcha más de 100 cámaras automáticas infrarrojas en el bosque para capturar imágenes de animales raramente vistos.

Durante los últimos años, esos equipos captaron muchas imágenes de tigres siberianos y leopardos de Amur, según el WWF, citado por medios de prensa. La población total de los primeros es de aproximadamente 500, concentrada en Rusia, noreste de China y norte de la Península Coreana.

El Leopardo de Amur es otra de las especies de la zona que se encuentra en grave peligro de desaparecer.

China cuenta actualmente con sólo 20 tigres siberianos salvajes registrados.

Empleados del buró de silvicultura de Dongfanghong, lanzaron en febrero pasado una campaña basada en alimentar a corzos y ciervos rojos para la supervivencia de los tigres siberianos (sus depredadores) durante el crudo invierno.

Fuente: Prensa Latina, Agencias

Korea Spreads Green Growth Know-how around the World

ORIGINAL: Advanced Technology Korea

Korea might not be the absolute leader in green technology (yet) but the government is undeniably passionate to keep the planet healthy. I already mentioned how the Korean government strives to make the country greener but did you know that Korea helps developing countries to create their own green roadmaps free of charge?

Advice is always more helpful and realistic when it comes from a source with firsthand experience. This is why Korea is the ideal country to aid developing countries that are seeing negative environmental side effects resulting from their industrialization. Korea’s dramatic economic growth over the last 40 years led to pollution and deforestation but over the past couple of decades the country has worked persistently to recover.

To spread its environmental know-how to developing countries, the government created KEITI, an organization that supports green R&D and commercialization of green technologies. Since 2007 this organization has run a program through which it sends a team of Korean specialists to create custom tailored environmental strategies in developing or emerging countries. Till now the program has helped nine countries in Asia and Africa and this year it will add three more to the list: Bangladesh, Chile and Peru.

Through this program, Korea not only helped these countries but also helped Korean companies. Government officials of many recipient countries were impressed with Korea’s green technology and decided to sign a contract with some of Korea’s companies.

Mineducación y Corea del Sur aliados para llevar tecnologías e innovación educativa a todas las regiones del país

ORIGINAL: Renata
Viernes 30 de Marzo de 2012 15:46 

Estos Centros de Innovación Educativa contarán con una inversión de 36 millones de dólares, de los cuales 6 millones serán recursos del Ministerio de Educación. El proyecto capacitará a 15.000 docentes en el uso profesional de las TIC con fines pedagógicos. Los Centros de Innovación Educativa forman parte del proyecto "Construyendo capacidades en uso de TIC para innovar en la educación colombiana".

Estudiantes y docentes del centro, noroccidente, sur, norte y oriente del país, se beneficiarán con la construcción de cinco centros de innovación educativa regionales y uno nacional.

Estos Centros de Innovación Educativa contarán con una inversión de 36 millones de dólares, 30 millones provenientes de un crédito otorgado por Corea del Sur y 6 millones adicionales del Ministerio de Educación.

El evento de lanzamiento estará presidido por la Ministra de Educación María Fernanda Campo y contará con la presencia del embajador de Corea del Sur en Colombia, Jong Youn Choo.

Este miércoles 28 de marzo, El Ministerio de Educación Nacional, presentó al país, el proyecto de creación, través de una alianza estratégica con el gobierno de Corea del Sur, de cinco Centros de Innovación Educativa Regionales y uno nacional, en el marco del proyecto "Construyendo Capacidades en Uso de TIC para Innovar en la Educación".

Durante su presentación, la ministra de Educación, María Fernanda Campo, aseguró, que "esta iniciativa apoya el gran propósito nacional de mejorar la calidad de la educación" y destacó además que el proyecto busca intercambiar experiencias en el uso de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) con Corea del Sur, uno de los países con mejor calidad de la educación del mundo, de acuerdo con los resultados de las pruebas PISA y en la incorporación de tecnologías en las prácticas de aula, quienes a través de un crédito de 30 millones de dólares y de la implementación de la infraestructura tecnológica harán transferencia de conocimiento en dichos centros con el acompañamiento y liderazgo del Ministerio de Educación Nacional que a su vez aporta 6 millones de dólares adicionales al proyecto.

"El gran propósito de la transformación de la calidad de la educación en todos los niveles, incluye la incorporación de nuevas tecnologías ya que nuestros niños y jóvenes aprenden de manera diferente. Por eso, debemos transformar la forma de enseñanza y de aprendizaje", dijo la Ministra al tiempo que destacó el importante papel que jugarán los docentes quienes son el foco de este programa de implementación de innovación y nuevas tecnologías en el aula de clase para transformar la forma de enseñanza en el país.

¿Qué son los Centros de Innovación Educativa?

Son espacios adecuados con infraestructura física, tecnológica y humana donde 15.000 docentes colombianos fortalecerán sus competencias en el uso pedagógico de las TIC y desarrollarán contenidos educativos digitales de alta calidad, todo esto con el gran objetivo de mejorar la calidad de las prácticas en las instituciones y entidades del sistema educativo colombiano.

El proyecto desarrollará cuatro componentes básicos centrados en la formación de docentes, la producción de contenidos educativos digitales; la actualización tecnológica del portal educativo, Colombia Aprende, del Ministerio de Educación Nacional; y el fortalecimiento de la capacidad tecnológica para educación en las regiones.

¿Dónde estarán ubicados los Centros de Innovación Educativa?
Los Centros se ubicarán en las diferentes regiones teniendo en cuenta las capacidades locales y departamentales y la cobertura educativa. Teniendo en cuenta lo anterior, el país se dividirá en cinco regiones que cubran los 32 departamentos:

• Zona Centro: Bogotá y Cundinamarca; 
• Zona Noroccidente: Antioquia, Risaralda, Caldas, Chocó y Quindío; 
• Zona Sur: Valle del Cauca, Nariño, Cauca, Tolima, Huila, Caquetá, Putumayo y Amazonas; 
• Zona Norte: Bolívar, Córdoba, Atlántico, Magdalena, Cesar, Sucre, La Guajira y San Andrés y Providencia y finalmente, 
• Zona Oriente: Santander, Norte de Santander, Boyacá, Meta, Casanare, Arauca, Guaviare, Vichada, Guainía y Vaupés.

La operación administración y gestión de los Centros de Innovación educativa estará a cargo de

• alianzas estratégicas conformadas por entidades territoriales certificadas, 
• universidades públicas o privadas y 
• personas jurídicas nacionales o extranjeras domiciliadas en Colombia y cuyo objeto social cumpla con las condiciones establecidas por el Ministerio de Educación para operar y administrar dichos centros.

Metas del proyecto para el 2014
Al finalizar el 2014 el proyecto

• contará con cinco Centros de Innovación Educativa Regionales, y uno Nacional, 
• llegará a 15 mil docentes, formados en el uso profesional de las TIC y la producción de contenidos educativos digitales en todas las regiones; 
• habrá capacitado a 75 líderes formadores, 15 en cada región, quienes serán los encargados de liderar el proceso de capacitación, 
• habrá generado 30 mil contenidos educativos digitales estandarizados en diversas áreas del conocimiento y 
• entregado al cuerpo docente, a través de portal educativo, 32 cursos abiertos en las temáticas definidas por el Ministerio de Educación Nacional.

FIN/LFLB/OAC

Complaints force Seoul to suspend popular dolphin shows

ORIGINAL: AsahiAJW

By AKIRA NAKANO / Correspondent
March 20, 2012

Seoul Mayor Park Won-soon, center, plays with a dolphin at Seoul Grand Park. (Provided by the city of Seoul)

SEOUL--Seoul officials have been thrown into the deep end after suspending popular dolphin shows from March 19 at a city-run zoo after an animal rights group called them a form of animal abuse.

With the shows at Seoul Grand Park being so popular among parents and children, officials are now being swamped with requests to continue them.

The Seoul Metropolitan Government plans to decide whether to discontinue the shows permanently in about a month after holding discussions and conducting a survey, officials said.

In South Korea, capturing dolphins is prohibited in principle, except for scientific research.

Since one of the five dolphins at the zoo had been found to have been illegally captured off the coast of Jejudo island, an animal rights group has been calling for the halt of the dolphin shows and the release of the dolphin.

The city plans to release it back into the sea where it was caught. Before releasing it, however, the government will provide two years of preparation and training for it to live again in the wild, the officials said.

The city has decided not to release the zoo's four other dolphins, citing their age and the fact that they have grown too dependent on the care of people.