Superredes de Moiré en la heteroestructura hBN/grafeno/hBN.

La alineación rotacional específica de capas bidimensionales de grafeno y nitruro de boro da como resultado superredes de patrones de Moiré cuyo período es mayor que el de las capas bidimensionales originales y permite diseñar la estructura de las bandas electrónicas de dichos materiales. Hasta el momento, se han reportado las propiedades de transporte de estas superredes tanto para grafeno/hBN como para  grafeno/grafeno. 

Un grupo internacional de científicos estudió las  superredes de patrones  de Moiré del grafeno colocado entre dos capas de nitruro de boro (hBN). En el grafeno, se forman dos superredes  de Moiré diferentes, una con la capa superior de hBN y la otra con la capa inferior de hBN. La superposición de las dos superredes da como resultado una tercera superred con un período mayor que el período máximo (14 nm) en el sistema de grafeno/hBN. Este nuevo tipo de ingeniería de estructura de bandas permite crear materiales bidimensionales con un espectro aún más amplio de propiedades electrónicas y aumenta el potencial para la síntesis de nuevos materiales.

Los resultados fueron publicados recientemente en Nano Letters.

Mas información en Nanotechnology News.

Membranas a base de óxido de grafeno y nanocelulosa bacteriana para ultra-filtración de agua con contaminantes biológicos

Los contaminantes de origen biológico son un enorme reto para la tecnología de membranas de filtración de agua, pues disminuyen el flujo y aumentan los costos de operación. En este trabajo, investigadores de Estados Unidos y Corea del Sur presentaron una novedosa membrana de ultra-filtración para eliminar la contaminación biológica del agua. La membrana consiste de óxido de grafeno reducido (RGO por sus siglas en inglés) y nanocelulosa bacteriana (BNC por sus siglas en inglés). Los investigadores incorporaron hojuelas de GO en la BNC durante el crecimiento de la membrana in situ. Esta membrana RGO/BNC muestra excelente estabilidad en condiciones ambientales y resistencia mecánica ante la agitación, sonicación  e inclusive ante altas presiones.  Además,  debido a su contenido de GO, tiene propiedades fototérmicas por lo que exhibe actividad bactericida, evitando así tratamientos previos del agua en la entrada y, por lo tanto, disminuyendo el gasto en energía. Este diseño novedoso representa una solución tanto eficiente como amigable con el medio ambiente para la purificación del agua.

El trabajo de investigación fue publicado en Environmental Science & Technology.

Para más información EurekAlert!

Restauración del color dorado brillante en nanopartículas de oro

La propiedad más cautivadora del oro macroscópico es su color dorado brillante. Sin embargo, las nanopartículas de oro (AuNPs), que exhiben propiedades electrónicas, ópticas y catalíticas únicas debido al efecto de resonancia del plasmón de superficie localizado (LSPR, del inglés), presentan tonalidades de colores desde el rojo hasta el azul, dependiendo de su tamaño. Para restaurar el color dorado perdido, se debe suprimir el efecto LSPR.

Investigadores de Japón depositaron AuNPs sobre trazos de lápiz de grafito realizados sobre papel filtro. Previamente, obtuvieron  las AuNPs  usando el método de procesos sucesivos de reacción y adsorción de capas iónicas (SILAR, del inglés successive ionic layer adsorption and reaction). Las AuNPs depositadas sobre los trazos de lápiz de grafito mostraron un color dorado brillante, mientras que en las partes sin marcas, conservaron los colores del rojo al azul. Sorprendentemente, las AuNPs de color dorado aún mantienen una actividad catalítica diferente de la del oro en bulto. Los autores sugieren que el efecto LSPR queda suprimido por la transferencia de electrones entre las AuNPs y el grafito.

Esta restauración del color dorado brillante en AuNPs representa un avance tanto para las artes y la cultura, como para la electrónica, la óptica y la catálisis.

Los resultados fueron publicados recientemente en la revista Nanoscale de The Royal Society of Chemistry

Mas información en Chemistry World News

Nanofotorreceptores retinales para visión infrarroja en mamíferos

Los fotorreceptores de los mamíferos no perciben la luz en el espectro infrarrojo, solo en el espectro de luz visible.

Un grupo de investigación de China desarrolló nanofotorreceptores de aplicación local que se acoplaron directamente a las proteínas oculares presentes en el espacio sub-retinal de ratones con efectos secundarios mínimos. Los nanofotorreceptores consisten de nanopartículas del tipo núcleo-coraza, compuestas de  Er@NaYF₄y recubiertas con ácido poliacrílico. La superficie de las nanopartículas se une con la proteína concavalina A, permitiendo su adherencia a los azúcares presentes en los receptores oculares. Los nanofotorreceptores se excitan con luz infrarroja (980 nm) y emiten en el espectro visible cercano al color verde (535 nm).

Los investigadores reportaron la biocompatibilidad de los nanofotorreceptores en los tejidos oculares y realizaron pruebas psicomotoras exitosas en los ratones tratados con dichos materiales. Sugieren que con estos nuevos materiales se presenta la  oportunidad de ampliar el alcance visual en humanos, tanto en las áreas de bioseguridad como en el desarrollo de la interfase humano-máquina.

El trabajo de investigación fue recientemente reportado en Cell.

Para más información Nature News.