jueves, 15 de diciembre de 2016

Desarrollan dispositivo flexible que captura energía a partir del movimiento humano


Cada vez está más cercano el día en que se podrán cargar los dispositivos electrónicos como celulares o audífonos inalámbricos con energía generada por la simple acción de caminar o por medio del movimiento corporal.

Investigadores de Ingeniería de la Universidad Estatal de Michigan, en Estados Unidos, han creado una nueva forma de extraer energía a partir del movimiento humano, empleando un dispositivo flexible formado por películas delgadas de diversos materiales no contaminantes, depositadas sobre un sustrato de silicio. La compresión del dispositivo genera energía eléctrica. Con este  dispositivo de bajo costo, conocido como “nanogenerador”, los científicos operaron con éxito una pantalla táctil LCD, un banco de 20 luces LED y un teclado flexible, todo con un simple toque o movimiento de presión y sin la ayuda de una batería.

Nelson Sepúlveda, profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática e investigador principal del proyecto, dijo que estos hallazgos revolucionarios, publicados en la revista Nano Energy, sugieren que "estamos en camino hacia la producción de dispositivos portátiles cuya energía se genera por medio del movimiento humano".


jueves, 8 de diciembre de 2016

Nueva aplicación de nanodiamantes para detectar anormalidades del flujo interneuronal


Un grupo de investigadores de varias universidades, desarrollaron un nuevo método para medir cambios en el flujo molecular intraneuronal, que se visualiza mediante el trazado de la fluorescencia de nanodiamantes con un tamaño de 30 nm.  Propusieron que la forma en que las moléculas neurotransmisoras-receptoras se transportan entre las neuronas, se altera ligeramente en pacientes con enfermedades del cerebro como autismo, esquizofrenia y Alzheimer tardío. Las técnicas actualmente aplicadas de electrofisiología o medidas del flujo de calcio, no tienen la sensibilidad para detectar anormalidades tan pequeñas. Los experimentos se realizaron en ratones.

Esto fue recientemente publicado en Nature Nanotechnology

jueves, 1 de diciembre de 2016

Producción de películas conductoras transparentes flexibles basadas en nanoalambres de plata por medio de pulverización supersónica


La fabricación de películas conductoras transparentes (TCF) flexibles constituye un reto para elaborar dispositivos electrónicos flexibles de bajo costo.

Un grupo de investigadores de Corea del Sur y de EUA demostraron que el rociado cinético supersónico constituye un método simple, robusto y escalable para producir TCF flexibles. Se pulverizan suspensiones de nanoalambres de plata a una velocidad supersónica para producir películas sinterizadas  de plata sobre sustratos flexibles. Estas películas presentan una resistencia notablemente baja, <10 Ω/o (ohms sobre unidad de área), combinada con alta transmitancia que es mayor al 90%. Son recubrimientos conductores, transparentes y flexibles que pueden depositarse sobre un área de 100 cm2 en alrededor de 30 s. El análisis teórico revela el mecanismo físico subyacente a la sinterización, mostrando que este proceso está relacionado a la alta velocidad de impacto en la pulverización supersónica.


Los resultados fueron publicados recientemente en Advanced Funcional Materials

Información adicional aqui

miércoles, 23 de noviembre de 2016

CEOBACTER: Un nuevo nanocompuesto microbicida de alta eficacia



La actividad antimicrobiana de las nanopartículas de plata (AgNPs) es una alternativa para desinfectar y tiene aplicaciones como la descontaminación de medios acuosos y la desinfección de instrumental médico. Sin embargo, la incorporación de las AgNPs al ambiente debe evitarse.

La síntesis de un nuevo nanocompuesto denominado CEOBACTER, basado en AgNPs arraigadas a una matriz zeolítica fue reportada por un grupo de investigadores del CNyN-UNAM en Ensenada, México. El CEOBACTER presenta gran potencial como agente bactericida. Su mecanismo es la liberación de iones de Ag, sin la dispersión de AgNPs al medio ambiente. Entre otras características, el CEOBACTER se distingue por las concentraciones mínimas bactericidas de 3 µg/ml, el tiempo de acción bactericida de 2 h y una capacidad de reutilización de al menos 5 veces contra cultivos de E. coli.

A su vez, los autores presentan un protocolo para la caracterización sistemática de materiales antimicrobianos.


Esto fue publicado recientemente en Plos One

miércoles, 16 de noviembre de 2016

Generación de plasmones en infrarojo en discos de grafeno



En general, el grafeno no interactúa eficientemente con la luz. Esto puede ser una ventaja o una desventaja,  dependiendo de las aplicaciones ópticas y electrónicas para las cuales se utilice. Los electrones en el grafeno son altamente móviles, y por eso es un excelente conductor.

Investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca han mostrado, por primera vez, un aumento en la absorción de luz a una longitud de onda de 2 micras, que se asocia a la excitación de plasmones en discos de grafeno de tamaño nanométrico, lo que abre la posibilidad de aplicaciones en telecomunicaciones.


Los resultados fueron publicados en la revista Optics Letters, de The Optical Society (OSA).


jueves, 10 de noviembre de 2016

Grabado de patrones en grafeno por ablación láser.


El grafeno es un material con grandes posibilidades de aplicación en nuevos dispositivos electrónicos, gracias a sus extraordinarias propiedades ópticas y electrónicas. Actualmente, los procedimientos  estandarizados para grabar patrones y procesarlos sobre grafeno generan impurezas sobre la superficie que alteran sus propiedades y que a su vez demandan otros procedimientos de limpieza y reparación.

Ahora, un equipo de investigadores de Rusia, España y Alemania desarrolló una nueva ruta para  el procesamiento del grafeno para aplicaciones electrónicas. La nueva tecnología evita el recubrimiento fotorresistivo y se basa en fotones de alta energía provenientes de una lámpara de UV, o bien, de un láser enfocado que emite pulsos de femtosegundos. Dependiendo del estado inicial del grafeno, y de los parámetros de las fuentes de luz, es posible limpiar, desbastar, dopar, oxidar o reducir y la formación de patrones tridimensionales para diferentes aplicaciones en electrónica, biología y óptica.


Esta investigación fue publicada recientemente en Journal of Physics D: Applied Physics

lunes, 7 de noviembre de 2016

Seda reforzada producida por gusanos alimentados con grafeno y nanotubos de carbono


Un grupo de investigadores del Departmento de Química y del Centro de Nano y Micromecánica en la Universidad de Tsinghua, Beijing, China, descubrieron que agregar grafeno y nanotubos de carbono de una sola pared (SWNT) al alimento de los gusanos de seda da como resultado que éstos produzcan seda mecánicamente reforzada. Encontraron que una parte de los nanomateriales de carbono añadidos al alimento se incorporan  y permanecen en la estructura de las fibras de seda, dándole mayor resistencia al hilo, mientras que el resto  de los nanomateriales son excretados.


Los resultados de estas investigaciones fueron publicados recientemente en Nanoletters

jueves, 27 de octubre de 2016

Nuevo Sistema de diagnóstico del virus de la influenza basado en un nanosensor magnético


Muchas enfermedades virales deben ser tratadas de manera rápida y efectiva con el objeto de evitar su contagio y la propagación  lo que puede provocar epidemias e incluso pandemias. Uno de los casos ha sido la influenza, ya que ciertas cepas han producido hasta la muerte de miles de personas. Por esta razón, se busca tener un sistema de detección y de diagnóstico que sea rápido y certero.

Un grupo de investigadores de la Universidad Estatal de Pittsburg, EUA proponen un nuevo nanosensor  basado en la relajación magnética (MRnS) para detectar el virus de la influenza usando como blanco a la hemaglutinina que se encuentra en la superficie del virus. El espín del nanosensor se desaparea en presencia de la hemaglutinina. Este cambio es detectado mediante un relaxómetro que logra medir concentraciones por debajo de 1nmol/L de la proteína en pocos minutos. El método puede diferenciar entre diferentes subtipos del virus, comparado con los métodos actuales de diagnóstico que se toman varias horas y son más costosos.


Esto fue publicado recientemente en la revista Nanoscale

jueves, 20 de octubre de 2016

Desarrollo de mesocristales con funcionalidad ajustable


El término de mesocristales se refiere a superestructuras de nanocristales ordenados. A diferencia del cristal simple y los nanocristales orientados al azar, el mesocristal es un sistema colectivo de mezcla y acoplamiento de nanocristales individuales.  Los mesocristales exhiben propiedades únicas (electrónicas, magnéticas, ópticas, catalíticas, entre otras), que no se manifiestan en el propio cristal macroscópico.

Investigadores de Taiwan publicaron una panorámica general sobre estos mesocristales embebidos en sistemas de óxidos. Analizan las propiedades intrínsecas y las funcionalidades de estos materiales. Los microcristales ofrecen a la ciencia básica y la tecnología el terreno para la exploración del acoplamiento y la interacción de diferentes grados de libertad como el espín, el orbital, la carga y la red en la búsqueda de mayor integración y multifuncionalidad.  

Estas investigaciones fueron publicadas recientemente en MRS Communications

Ver también en MRS Bulletin



jueves, 13 de octubre de 2016

Manipulación de nanopartículas con precisión nanométrica

                                                           Todas las escalas son 250 nm.
El concepto de fabricación de dispositivos consiste en crear componentes que luego se ensamblan, así se trate de un bolígrafo o de naves espaciales. Pero cuando se trata de estructuras como nanopartículas, su manipulación y montaje no son triviales.

Investigadores del Laboratorio de Microsistemas, del Instituto de Microtécnica y del Instituto de Materiales de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suiza, encabezados por Jürgen Brugger, han logrado manipular cientos de miles de nanopartículas de forma muy precisa sobre una superficie de un centímetro cuadrado, con precisión de un nanómetro.

Este trabajo sienta las bases para el desarrollo de dispositivos nanométricos tales como equipos de detección óptica y sensores biológicos. "Si somos capaces de colocar nanopartículas de oro con precisión de un nanómetro, podríamos, por ejemplo, confinar la luz a tal grado que sería posible detectar o interactuar con moléculas individuales", dijo Valentin Flauraud, uno de los participantes en esta investigación.

Su trabajo fue publicado recientemente en Nature Nanotechnology

Fuente de la información phys.org

jueves, 6 de octubre de 2016

Premio Nobel de Química 2016 a pioneros de máquinas moleculares.

Robots en miniatura que los médicos podrán guiar dentro del cuerpo de un paciente para destruir las células cancerosas, son más cercanos gracias a los ganadores del Premio Nobel de Química de este año.

Los ganadores fueron Jean-Pierre Sauvage de la Universidad de Estrasburgo en Francia, Fraser Stoddart, de la Universidad Northwestern de Illinois, EE.UU., y Bernard Feringa de la Universidad de Groningen, en los Países Bajos.

Sauvage y sus colegas en Francia crearon en 1983 una máquina, llamada “catenano” y formada por dos anillos moleculares interconectados, la cual funcionaba mediante la rotación de uno de los anillos con respecto al otro con la ayuda de un átomo de cobre que sirve como interruptor de encendido.

Una década más tarde, en 1991, Fraser Stoddart y sus colegas fueron pioneros en otra familia de máquinas moleculares, llamados rotaxanos”, donde moléculas con forma de anillo pueden se guiadas de forma remota a diferentes puntos a lo largo de un eje molecular imitando las extensiones y contracciones del tejido muscular.

Desde 1994, Feringa ha concebido una multitud de máquinas moleculares que pueden girar. Creó el primer motor molecular con el cual hizo el “nanocar”, un vehículo molecular de 4 ruedas motrices capaz de desplazar una varilla 10,000 veces más grande.

Con fuente de New Scientist  


miércoles, 5 de octubre de 2016

Nanolistones de grafeno ofrecen una promesa para curar lesiones en la médula espinal.


En la Universidad Rice (Houston,Texas), el químico James Tour anunció un nuevo material que consiste de una combinación de nanolistones de grafeno (desarrollados en su laboratorio) y un polímero común que podría jugar un papel muy importante en la curación de lesiones de la médula espinal.


Durante más de una década, se trabajó en el proceso de producir nanolistones de grafeno que abren como con “zipper” un conjunto de nanotubos multipared, proceso publicado en Nature (2009). Este procedimiento ha sido aplicado en diferentes materiales y, recientemente, en aplicaciones médicas que podrían permitir unir zonas dañadas de la médula espinal. 

Los resultados preliminares de pruebas con animales se publicaron en Surgical Neurology International

martes, 4 de octubre de 2016

Premio Nobel a estudios sobre la materia a nivel nanométrico


Los investigadores David Thouless, Duncan Haldane y Michael Kosterlitz recibieron el premio Nobel de física 2016 por su descripción  del comportamiento de la materia a nivel nanoscópico usando la herramienta matemática llamada topología.

Los científicos abrieron la puerta a un mundo nuevo en donde la materia puede adquirir estados extraños. Estudiaron fases o estados de la materia como superconductores, superfluídos y películas magnéticas delgadas inusuales en sistemas de baja dimensión. Gracias a su trabajo pionero, actualmente la búsqueda está dirigida a nuevas y exóticas fases de la materia. Se pueden vislumbrar aplicaciones futuras tanto en la ciencia de materiales como en la electrónica.


jueves, 29 de septiembre de 2016

Síntesis de nanofibras de carbono a partir de CO2


Las nanofibras de carbono (NFC) tienen gran resistencia mecánica, alta conductividad, mucha flexibilidad y alta durabilidad, lo que las hace muy atractivas para aplicaciones en el área industrial, tales como, la aeroespacial, electrónica, textil, entre otras.

Un grupo de investigadores de EUA logró un método innovador y muy amigable con el medio ambiente al sintetizar el material de NFC a partir de CO2 y generando además O2.

Este proceso lo llevaron a cabo en un electrodo de LiCO3 provisto de un catalizador metálico (Ni, Co, Cu o Fe), y sometido a electrólisis. Cabe destacar que la electricidad fue obtenida a partir de energía solar.


Los resultados fueron publicados recientemente en Nano Letters.

jueves, 22 de septiembre de 2016

El uso de nanopartículas de óxido de cobre para mejorar el crecimiento de los tomates y las berenjenas


Actualmente, en la agricultura se cultivan las variedades resistentes a las enfermedades y a las adversidades del clima. Es por eso que se presta poca atención a mejorar los sabores, y las variedades de frutas y hortalizas ricas en sabor han desaparecido del mercado; al menos, del convencional. Ya nos hemos acostumbrado a una oferta de frutas y hortalizas de poco sabor.

Sin embargo, los nanomateriales nos brindan la esperanza de un pronto regreso a nuestras mesas de las ricas variedades de tomates y berenjenas de antaño, más resistentes a los hongos patógenos de la raíz.

Los investigadores de «The Connecticut Agricultural Experiment Station» lograron proteger a plantas de tomate y berenjena de enfermedades de las raíces, utilizando nanopartículas que contienen Cu, Mn y Zn. . Las nanopartículas de CuO resultaron las más efectivas para tratar y/o prevenir enfermedades de las plantas en tierras infectadas, así como para aumentar su productividad en presencia de patógenos virulentos. Con el uso de bajos niveles de nanopartículas de óxidos metálicos en plantas jóvenes (plántulas) se mejora su salud, y  también se reducen los efectos nocivos  para los seres humanos y el medio ambiente causados por las altas concentraciones de metales que contienen los fungicidas convencionales.

Los resultados fueron publicados recientemente en Environmental Science: Nano



jueves, 15 de septiembre de 2016

“Átomo artificial” en grafeno



Los electrones confinados en espacios de dimensiones nanométricas se comportan de manera muy diferente que aquellos que se encuentran en espacios no confinados. Al igual que los electrones de los átomos, estos electrones confinados sólo pueden tener energías discretas. Por esta razón, a los espacios nanométricos donde están confinados los electrones se les conoce como “átomos artificiales”. A diferencia de los átomos convencionales, en los artificiales se puede sintonizar la energía de los electrones, lo que tiene gran potencial para aplicaciones de computación cuántica. (Vease la noticia sobre el “color”de los electrones en este Blog)

Dichas  propiedades han sido logradas en el grafeno por un grupo de científicos del  Instituto de Física de la Universidad de Aachen (Aquisgrán), en Alemania, del Instituto de Física Teórica de Viena, Austria, y de la Escuela de Física y Universidad de Manchester, en el Reino Unido. Los resultados  fueron publicados recientemente  en Nano Letters.


martes, 13 de septiembre de 2016

Dispositivo que controla el “color” de los electrones en grafeno y abre un nuevo camino a la electrónica del futuro.


Un grupo de investigadores de la Universidad Estatal de Pennsylvania fabricó un dispositivo consistente en una bicapa de grafeno para probar experimentalmente la posibilidad de controlar el momentum del electrón y así abrir un camino hacia una nueva electrónica.

En el reporte, se estudia otra forma de manipular a los electrones con base en los llamados “grados de libertad”. En los transistores actuales, la carga del electrón es el grado de libertad para accionar al dispositivo. El espín es otro grado de libertad cuyo control constituye el objetivo de la “espintrónica”.  Un tercer grado de libertad es el “estado-valle” de un electrón que se refiere a que, por la relación entre la energía del electrón y su momentum, es posible controlar la dirección de este último. Esto da lugar a lo que se llama “valletrónica” (valleytronics en inglés).

Si imaginamos a los electrones como carros que pueden ocupar estados-valle con momenta diferente (K y K´, identificados con colores azul y rojo respetivamente), entonces, dentro de la bicapa de grafeno los electrones pueden viajar en todas las direcciones ocupando estados rojos o azules. El dispositivo construido permite dirigir a los electrones rojos y azules en una misma dirección pero sentidos contrarios.


Los resultados fueron publicados recientemente en Nature Nanotechnology

jueves, 1 de septiembre de 2016

La tomografía química a nivel atómico para estudiar la nucleación en crecimientos epitaxiales


La naturaleza de los materiales multicomponente puede ser mucho más compleja que aquella observada por difracción de rayos-X o por microscopia electrónica de transmisión por barrido (STEM) de alta resolución convencionales.

En estudios realizados en varias universidades y laboratorios de Estados Unidos sobre el crecimiento epitaxial de compuestos de doble pervoskita como el La2MnNiO6 sobre sustratos de SrTiO3, empleando la técnica de epitaxia de haces moleculares que permite crecer capa por capa, encontraron que las cadenas Mn-O-Ni que aportan el orden ferromagnético no crecen como se espera, lo cual lleva a un deterioro de las propiedades magnéticas.

Mediante la combinación del uso de sondas de tomografía química a nivel atómico y la STEM-EDS (espectroscopía de dispersión de energía de rayos X), los investigadores pudieron estudiar tales imperfecciones en la nucleación y determinaron que mediante procesos de recocidos en aire se reestablece el orden, lográndose el momento ferromagnético esperado.


Los resultados fueron publicados recientemente en Chemestry Materials de la American Chemical Society

http://www.materials360online.com/newsDetails/62437;jsessionid=5C0A986483563AB802B935723D140092