Erizos magnéticos podrían almacenar grandes cantidades de datos en un espacio pequeño

 

Un reciente hallazgo podría ayudar con la demanda cada vez mayor de almacenamiento de datos de video y en la nube. Se trata de patrones magnéticos a escala atómica semejantes a las puntas de un erizo que podrían resultar en discos duros de estado sólido con capacidades enormemente mayores a las usadas en los dispositivos actuales.

 

Investigadores de la Universidad Estatal de Ohio utilizaron un microscopio magnético para visualizar los patrones, formados en películas delgadas de un material magnético inusual, el germanuro de manganeso. Por otra parte, investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México desarrollaron simulaciones computacionales para explicar las estructuras atómica y electrónica de dicho material. A diferencia de los imanes permanentes más conocidos como los basados en el hierro o las superaleaciones metálicas con ordenamientos colineales de los momentos magnéticos de los átomos, el ordenamiento magnético del MnGe sigue hélices, similar a la estructura del ADN. Esto conduce a un nuevo zoológico de patrones magnéticos con nombres como erizos, anti-erizos, skyrmiones y merones que pueden ser mucho más pequeños que los bits magnéticos actuales.

 

Los resultados fueron publicados recientemente en la revista Science

Andamios tridimensionales de poliacrilatos y nanohidroxiapatita promueven el crecimiento de células de hueso

 

Un desafío importante que la ingeniería del tejido óseo enfrenta, es lograr obtener un material sintético que además de ser biocompatible, pueda imitar la estructura tridimensional del hueso y su composición química, así como poseer la suficiente rigidez y resistencia mecánica para ser utilizado en el reemplazo óseo. 

Por esta razón, investigadores mexicanos sintetizaron andamios poliméricos, a través de química verde, empleando nanopartículas de hidroxiapatita y tensoactivos no iónicos en una emulsión altamente concentrada utilizando disolventes sustentables, la cual posteriormente polimeriza para dar lugar a nanocompositos poliméricos. 

Se encontró que estos andamios poliméricos poseen distinta hidrofobicidad que permiten la proliferación y maduración de preosteoblastos sobre su superficie. 

En la morfología macroporosa tridimensional e interconectada de los andamios, se determinó que la presencia de la nanohidroxiapatita expuesta en las paredes de los poros y el tipo de polímero sintetizado (acrilato o metacrilato), favorece hasta 160 veces más la proliferación y diferenciación de preosteoblastos hacia células con potencial para formar hueso, que utilizando otros materiales sintéticos.

Estos hallazgos sientan las bases para el diseño de andamios 3D para el cultivo de tejido óseo utilizando nanocompositos, y son aplicables a la medicina regenerativa y al nuevo campo de la medicina traslacional.

 

Los resultados fueron publicados en el  Journal of Colloid and Interface Science

Efecto de ultra baja fricción en heteroestructuras van der Waals con desacople grande de mallas cristalinas

 

Sin duda, la fricción juega un papel muy importante en procesos de la vida diaria ya que por ese medio se disipan grandes cantidades de energía. Por ende, la búsqueda de la combinación óptima de materiales que puedan generar un estado libre de fricción. En 1993, Shinio e Hirano* describieron el fenómeno de superlubricidad (o lubricidad estructural). Ocurre cuando la fricción que se genera entre dos materiales que están en constante contacto es casi nula o muy cercana al cero. Este fenómeno se observa en los denominados materiales van der Waals (vdW), cuyas estructuras cristalinas se mantienen unidas por las débiles fuerzas de vdW. En homoestructuras bidimensionales (2D), la superlubricidad depende del ángulo de giro entre las capas y desaparece cuando las capas al girar coinciden en posiciones conmensuradas  o coherentes. En la heteroestructura grafeno/hBN se ha reportado superlubricidad en la microescala con una disminución significativa en la dependencia del ángulo de giro. Probablemente se debe a que el desacople entre las mallas cristalinas es pequeño.

 

En este trabajo, un grupo internacional de investigadores, estudió y caracterizó  las interfaces de heterouniones  con diferentes grados de desacople entre sus respectivas mallas cristalinas que pueden impedir la superlubricidad en heteroestructuras (ejemplos: MoS₂/grafito y MoS₂/h-BN y grafeno/h-BN). Se aplicó la Microscopía de Fuerza Atómica (de fuerza lateral) y en las interfaces de heterouniones con desacople de redes grande como MoS₂/grafito y MoS₂/h-BN, se obtiene un coeficiente de fricción inferior a 10^-6 y se suprime la dependencia del ángulo de giro entre las capas. La posibilidad de diseñar pares de materiales deslizantes, prácticamente sin fricción, abre grandes posibilidades tecnológicas.

 

Los resultados fueron publicados en Nature Materials

 

* Shinjo, K. & Hirano, M. Dynamics of friction—superlubric state. Surf. Sci. 283, 473–478 (1993)