sábado, 25 de junio de 2016

Producción y colección de electrones a partir de la foto-excitación de grafeno en superredes tipo Moiré: BN-grafeno-BN


Se trata de un dispositivo que aprovecha la eficiente interacción de la luz con el grafeno para la producción de electrones. Los investigadores colocaron al grafeno en medio de dos películas delgadas de nitruro boro (BN) que tiene una estructura cristalina similar a la del grafeno, pero sus propiedades electrónicas son muy diferentes, ya que mientras el grafeno es un excelente conductor de electricidad,  el BN es un aislante. Los investigadores descubrieron que si el grafeno se alínea adecuadamente con el BN, se puede generar una superred tipo Moiré, consistente en la superposición de dos redes con períodos distintos y que coinciden en ciertos puntos, cuyas propiedades son muy propicias para la optoelectrónica. En dicha superred se generan regiones con propiedades cuántica muy singulares, donde un solo fotón puede transferir energía a muchos electrones generando una foto-corriente que se colecta en un electrodo.  Esto puede conducir a dispositivos optoelectrónicos más eficientes con un factor de ganancia alto, sin embargo, hay mucho trabajo por hacer para optimizar la corriente eléctrica producida mediante este proceso.

Más detalles en Science Advances, 2016, Vol. 2, no. 5, e1600002 DOI: 10.1126/sciadv.1600002

martes, 14 de junio de 2016

Bionanofabricación aplicada a la oftalmología

Algunas enfermedades oculares causadas por hongos son de pronóstico grave porque pueden llegar a producir ceguera. Los tratamientos tradicionales, como las gotas para los ojos, son de eficacia limitada debido a que el aislamiento del globo ocular limita la disponibilidad del fármaco. Otros tratamientos, como la inyección ocular, tienen altos riesgos secundarios.

Un grupo de investigación  de China y Estados Unidos diseñó y fabricó un lente de contacto para el tratamiento de enfermedades oculares fúngicas a base de un hidrogel híbrido compuesto por el polisacárido HTCC, nanopartículas de plata y óxido de grafeno (GO) al que añadieron una combinación de fármacos antibacterianos y antifúngicos. El hidrogel se retícula a través de interacciones electrostáticas entre el GO y el HTCC. El fármaco antifúngico voriconazol se adsorbe al GO esto permite su liberación constante y controlada dentro del globo ocular. En pruebas con ratones los lentes de contacto fabricados han tenido un efecto exitoso.

Los resultados fueron publicados recientemente en ACS Nano

viernes, 10 de junio de 2016

Red de rotores moleculares


Muchos esfuerzos se han dirigido a lograr sistemas moleculares artificiales con movimiento lineal  y rotacional controlado. Un paso clave en el desarrollo de este tipo de sistemas, es la incorporación de la comunicación entre las moléculas en una red.

Un grupo de investigadores de EEUU y Francia desarrolló un arreglo bidimensional de moléculas que rotan por medio de fuerzas dipolares. Este sistema consiste en una matriz de rotores moleculares donde se produce una conmutación de rotación simultánea cuando se le aplica un campo eléctrico local, como el de la punta de un microscopio de efecto túnel.

El sistema consiste en cientos de rotores construidos a partir de complejos de dos pisos basados ​​en porfirinas en un arreglo hexagonal sobre una superficie de Cu (111) que pueden girar simultáneamente.

Los resultados fueron publicados recientemente en Nature Technology

jueves, 2 de junio de 2016

Puntos cuánticos fotoactivos como antibióticos contra superbacterias

El crecimiento y la propagación de las llamadas superbacterias (aquellas bacterias que producen infecciones resistentes a múltiples medicamentos) constituye un peligro inminente para la humanidad debido a que el arsenal de antibióticos existente, en muchos casos resulta ineficaz para la cura de infecciones superbacteriales. De este modo, los investigadores se han lanzado a la búsqueda de nuevas alternativas como es el uso de nanopartículas.

Un grupo de la Universidad de Colorado en Boulder, Estados Unidos, desarrolló puntos cuánticos (nanopartículas semiconductoras) que al ser fotoactivados pueden eliminar un amplio espectro de estas superbaterias aisladas clínicamente, como Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae y Salmonella typhimurium resistentes a diversos fármacos. En pruebas de cultivo, demostraron  una efectividad  del 92 % de este tipo de bacterias. Estos estudios muestran que los puntos cuánticos fotoactivados podrán utilizarse para el tratamiento de infecciones mediante la fototerapia.

Los resultados fueron publicados recientemente en Nature Materials (2016)