viernes, 29 de septiembre de 2017

Nanopartículas nucleantes para impresiones 3-D de aleaciones de aluminio



La impresión de materiales en 3-D es una tecnología que se está desarrollando en industrias como la aeroespacial, biomédica, automotriz y otras. En la actualidad sólo AlSi10Mg, TiAl6V4, CoCr e Inconel 718 pueden ser utilizadas para impresión en 3D. Más de 5,500 aleaciones presentan problemas al fundir y solidificarlas ya que generan fisuras y fallas en la microestructura. Investigadores de la Universidad de California (Santa Bárbara) y de los laboratorios HRL, introdujeron  nanopartículas de nucleantes para controlar la solidificacíón de la aleación durante el proceso de manufactura aditiva. Las nanopartículas se escogieron de acuerdo a su cristalografía y se ensamblaron sobre polvos de aluminio tipo 7075 y 6061. Los aluminios, que antes eran incompatibles con la manufactura aditiva, se pudieron procesar aplicando la fusión selectiva con (a) láser. El material resultó libre de fisuras, con microestructura de granos finos, equiaxiales y con una resistencia equivalente a la del metal forjado. Así, se establecen las bases para la manufactura aditiva de otras aleaciones como las super-aleaciones de níquel y los intermetálicos.

Los resultados se publicaron recientemente en Nature,549

jueves, 21 de septiembre de 2017

Tratamiento de infecciones cutáneas por hongos usando nanopartículas


Las infecciones fúngicas de la piel, el cuero cabelludo o las uñas afectan alrededor del 25% de la población mundial y representan millones de tratamientos médicos anualmente. Tales infecciones se limitan principalmente a las capas superficiales de la epidermis. No obstante, estos hongos  son capaces de invadir la dermis y tejidos subcutáneos, especialmente tejidos sensibilizados por traumas o inmunosupresión. Actualmente, estas infecciones fúngicas requieren terapias sistémicas, las cuales generan efectos secundarios indeseables. En un estudio realizado por investigadores de  Estados Unidos se demostró la eficiencia antifúngica de nanopartículas de un composito de hidrogel/vítreo (~ 100 nm) capaz de contener y liberar óxido nítrico contra estos hongos dermatofitos.

Los resultados fueron publicados recientemente en Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine


Mas información en Nano Werk News

jueves, 14 de septiembre de 2017

Identificación directa de sitios catalíticos activos por ruido electrónico


La actividad de los catalizadores heterogéneos está determinada por la estructura electrónica de sitios superficiales específicos que ofrecen las condiciones óptimas para las reacciones intermedias. De este modo, el desarrollo de catalizadores o electro-catalizadores orientados a cierta aplicación demanda que tales sitios puedan ser identificados durante la reacción.

En este trabajo, investigadores de diferentes instituciones alemanas demostraron que el microscopio de barrido de efecto túnel puede ser utilizado para mapear la actividad catalítica de superficies con muy alta resolución espacial en la escala nanométrica. Mostraron que identificando los cambios relativos en el ruido de la corriente de “tunelamiento”, se pueden distinguir los sitios activos de manera cuantitativa según sus capacidades de catalizar la reacción de generación de hidrógeno o la de reducción de oxígeno. El método desarrollado puede ser aplicado a diversos sistemas; asimismo,  contribuirá al diseño  de catalizadores heterogéneos más específicos.

Los resultados fueron publicados en Nature 549, 74–77 (07 September 2017)


Mas informacion en Nature   

jueves, 7 de septiembre de 2017

Híbridos bacteria-nanopartículas para la conversión de dióxido de carbono en compuestos orgánicos


Debido al impacto negativo de las emisiones de CO2 en el calentamiento global, es extremadamente importante desarrollar tecnologías energéticas sostenibles. En los últimos años se ha prestado mucha atención a los sistemas bio-híbridos fotosintéticos, que combinan las propiedades de los microorganismos con las de materiales inorgánicos. Utilizando la luz solar, estos sistemas permiten la conversión del CO2 en compuestos de C de mayor contenido energético.
 
En estudios recientes, investigadores del National Institute of Advanced Industrial Science and Technology y de la Universidad de Hokkaido, Japón,  demostraron que algunas bacterias acetogénicas (que producen acetato) son capaces de transportar electrones extracelulares,  al permitir el intercambio electrónico con nanomateriales extracelulares. Estas bacterias llevan a cabo una electrosíntesis microbiana, en la cual se producen compuestos del C más complejos (p.ej. el acetato) a partir del CO2, usando la electricidad como fuente de energía. Los sistemas bio-híbridos producidos recientemente constan de bacterias acetogénicas decoradas con nanopartículas de CdS y son capaces de realizar una fotoelectrosíntesis microbiana, en la que la conversión de CO2 en compuestos de C más complejos se logra utilizando la luz como única fuente de energía.

Los resultados fueron publicados recientemente en Applied Microbiology and Biotechnology   

lunes, 4 de septiembre de 2017

Nanotubos de carbono aplicados a la desalinización



El transporte de agua a través de nanotubos de carbono tipo porinas (CNTPs) ha planteado la posibilidad de utilizarlos en la próxima generación de tecnologías para tratamiento de agua. Científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de California  y de la Universidad Northeastern de Massachusetts encontraron que cuando las moléculas de agua se confinan dentro de CNTPs del orden de 0.8 nanómetros de diámetro, la permeabilidad de los nanotubos aumenta con respecto a la de CNTs con poros más grandes y hasta en 10 órdenes de magnitud con respecto a los transportadores biológicos (acuaporinas). Cuando las moléculas de agua penetran en los CNTPs, reordenan sus enlaces de hidrógeno formando una cadena lineal, lo que permite superar la hidrofobicidad de los nanotubos, aumentando de esta manera la eficiencia en su transporte. Por otra parte, los CNTPs presentan selectividad iónica sintonizable con una configuración semejante a la de un diodo iónico conmutable, capaz de bloquear el transporte de ciertos aniones, incluso en salinidades que exceden los niveles del agua de mar. Estas propiedades hacen de los CNTPs un material prometedor para el desarrollo de tecnologías de membranas de separación.

Esto fue publicado recientemente en Science

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