Source: https://nanoticia2014.blogspot.com/2015/
Timestamp: 2020-06-04 09:50:55+00:00

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Noticias de Nanociencia: 2015
Desalinización de agua usando el nanoporo de una capa de MoS2
La desalinización del agua es un problema que actualmente no ha sido resuelto de manera eficiente. La Nanotecnología ha sido una disciplina que ha desarrollado una variedad de membranas nanoporosas para la purificación del agua. Un grupo de ingenieros de la Universidad de Illinois, en Estados Unidos, ha mostrado, mediante simulaciones de dinámica molecular, que un nanoporo en una sola capa de disulfuro de molibdeno puede rechazar iones y permitir el transporte de agua potable con muy alta eficiencia. Encontraron que más del 88% de iones son rechazados por la membrana con áreas del nanoporo de 2 a 6 nanómetros. El flujo de agua potable es entre 2 y 5 órdenes de magnitud mayor que el obtenido por otras membranas nanoporosas como las de grafeno.
Sus resultados fueron publicados recientemente en Nature Communications
http://phys.org/news/2015-11-nanopores-salt-seawater.html
Publicadas por Nanoticias a la/s 10:06
Nanocristales que convierten luz infrarroja en luz visible
Dos semiconductores no-convencionales (moléculas orgánicas y nanocristales coloidales) constituyen un sistema híbrido en forma de una película en estado sólido y puede convertir luz infrarroja en luz visible, absorbiendo un ancho de banda mayor que los materiales actuales y emitiendo con intensidad modesta. Emplea nanocristales coloidales de sulfuro de plomo (PbS) como sensibilizador. La conversión se logra por bombeo óptico de λ = 1μm a emisiones de λ = 808nm. En el sensibilizador se generan dos excitones que luego se convierten en el emisor, en un estado de mayor energía con un rendimiento de 1.2 ± 0.2%. Este resultado fue presentado por investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) y consideran que estos nuevos materiales podrán mejorar las celdas solares a base de Si y las cámaras fotográficas.
Para más detalles: Mengfei Wu et.al. Nature Photonics (2015)
Publicadas por Nanoticias a la/s 11:10
Líquidos nanoporosos
Los sólidos porosos tales como las zeolitas son útiles para separar moléculas y para atrapar gases, pero su naturaleza sólida puede imponer limitaciones. Por ejemplo, para la captura de dióxido de carbono se pueden utilizar líquidos en lugar de sólidos porosos porque los sistemas de circulación de líquido son técnicamente más prácticos. Los materiales que combinan las propiedades de fluidez y la porosidad del sólido podrían ofrecer ventajas tecnológicas. Un grupo de investigadores de Queens University de Belfast, Irlanda del Norte, describe un método para preparar líquidos que fluyen libremente y que contienen moléculas que les proporcionan una porosidad permanente. Para lograr esto, diseñaron moléculas orgánicas tipo jaula que proporcionan un espacio de nanoporo bien definido y que se disuelven en líquidos cuyas moléculas son demasiado grandes para entrar en los poros. Se pueden obtener varios tamaños de poro variando las estructuras de las moléculas. Estos resultados proporcionan la base para el desarrollo de una nueva clase de líquidos porosos.
Esto fue publicado recientemente en Nature
http://phys.org/news/2015-11-porous-liquid.html#jCp
Publicadas por Nanoticias a la/s 18:51
Desarrollo de un hidrogel nanoestructurado para la sutura de vasos micrométricos
Al finalizar una cirugía, frecuentemente se presenta la complicación de reconectar vasos sanguíneos que quedaron seccionados. La sutura de los vasos de orden micrométrico es difícil, entre otras razones, porque los bordes de sus diminutas paredes tienden a colapsarse. Investigadores de Estados Unidos desarrollaron un hidrogel nanoestructurado que posee péptidos que estabilizan la pared de los vasos micrométricos. El hidrogel se aplica por medio de una jeringa a los extremos del vaso sanguíneo seccionado. La estabilidad que confiere a la pared facilita la sutura del vaso. Para concluir, el gel se disuelve por medio de fotólisis. Esta herramienta es una contribución al campo de las supermicrocirugías.
Publicadas por Nanoticias a la/s 18:25
Perfiles de la concentración de electrones dentro y fuera de puntos cuánticos.
Los puntos cuánticos (QDs del inglés quantum dots) semiconductores auto-ensamblados tienen una gran variedad de aplicaciones en celdas solares, láseres, LEDs y generadores termoeléctricos. Sin embargo, el entendimiento y la manipulación de las propiedades electrónicas de los QDs sigue siendo un reto. Investigadores de la Universidad de Michigan encabezados por Rachel Goldman estudiaron el comportamiento de la concentración de portadores en QDs de InAs (3D) crecidos epitaxialmente sobre una capa de GaAs (2D). Empleando una técnica modificada del STM, la microscopía termoelectrónica de barrido, determinaron el perfil del borde de la banda de conducción mediante medidas de voltaje inducido por gradiente térmico y, en combinación con simulaciones teóricas, encontraron que la concentración de portadores es menor en el centro del QD que en la matriz. Tal fenómeno sugiere que los electrones están atrapados en el QD o bien que los dopantes se incorporan preferentemente a la capa 2D.
Applied Physics Letters 106, 192101 (2015)
http://www.materials360online.com/newsDetails/58917.
Nanosolenoides de Grafeno para dispositivos electrónicos.
Un grupo de investigadores de la Universidad de Rice en Huston Texas, Estados Unidos, encontró que una nanobobina hecha de grafeno puede ser un inductor eficiente para dispositivos electrónicos. Estas espirales de un espesor de un átomo de carbono se forman de manera natural durante el crecimiento del grafito. Cuando se aplica un voltaje a los extremos de la espiral, se produce una corriente a lo largo de la nanobobina y esta genera un campo magnético similar al de los inductores convencionales actuales.
Los resultados de estas investigaciones fueron publicados recientemente en Nano Letters
http://phys.org/news/2015-10-graphene-spirals-macro-solenoids.html
Resolución espacial a nivel nanométrico y aumento en la sensibilidad a elementos químicos.
Con el fin de responder a la demanda de mayor resolución espacial y sensibilidad química, un grupo de investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Luxemburgo, están desarrollando instrumentación y metodologías enfocadas hacia un nuevo tipo de microscopía correlativa. Combinan la capacidad para producir imágenes de alta resolución de la microscopía electrónica de transmisión (TEM), de la microscopía de iones de He (HIM) y de la microscopía de barrido por microsonda (SPM) con el alto desempeño y sensibilidad química únicas que ofrece la espectroscopía de masas de iones secundarios (SIMS). Este tipo de técnicas nanoanalíticas que ofrecen tanto resolución espacial como información química con gran sensibilidad son de la mayor importancia para la investigación de materiales en la nanoescala.
Para más detalles, consultar : Nanotechnology 26, 434001, (2015)
Publicadas por Nanoticias a la/s 18:04
Nanodispositivo optoelectrónico con estructuras bidimensionales permiten una fotorrespuesta a nivel de los picosegundos
Las capas de grafeno y de metales de transición han mostrado tener una amplia gama de propiedades optoelectrónicas. Investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Barcelona y del Instituto Nacional de Ciencia de Materiales de Tsukuba demostraron que el ensamblaje de materiales bidimensionales de grafeno/WSe2/grafeno aunado a la alta eficiencia de la fotodetección de los dicalcogenuros de metales de transición (WSe2) puede llegar a un tiempo de fotorrespuesta de 5.5 ps, dependiendo del espesor de la capa de dicalcogenuro.
http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2015.227.html#contrib-auth
Publicadas por Nanoticias a la/s 18:08
Teoría y experimento en el entendimiento del control de las formas de nanocristales metálicos
Entender la estructura superficial de nanocristales metálicos con facetas de índices específicos es de gran importancia para el control de la forma del nanocristal y por ende su funcionalidad. Por ejemplo, aun cuando se conoce que la adición de Ag en la síntesis de nanopartículas de Au lleva al crecimiento y estabilización de nanocristales con una variedad de facetas de alto índice, es poco el entendimiento de cómo la Ag realiza este control. Al respecto, un grupo de científicos de Dalhousie University en Canadá, dirigidos por el Profesor Zhang, empleando una combinación de la modelación usando la teoría del funcional de la densidad con la espectroscopia de absorción de rayos-X de sincrotrón, reportan el estudio de las estructuras superficiales del cloro adsorbido sobre nanocristales de Au cubiertos con Ag, con facetas de índices {111}, {110}, {310} y {720}. En general, con este trabajo, los autores contribuyen a dilucidar los mecanismos del crecimiento de nanocristales anisotrópicos inducidos por haluros.
Los resultados fueron publicados en Nature Communications
http://www.materials360online.com/newsDetails/55581
Publicadas por Nanoticias a la/s 10:03
Evidencia de superconductividad en grafeno dopado con litio
Un grupo de investigadores de Alemania y Canadá encontró que dopando el grafeno con átomos de litio, éste presenta a 5.9 K de temperatura, evidencia de superconductividad.
Se crecieron muestras de grafeno sobre un sustrato de carburo de silicio y se "decoraron" de forma muy precisa con una capa de átomos de litio. El experimento se llevó a cabo a una temperatura de 5K (-268 C), en ultra vacío de 10-11 Torr. Se utilizó la técnica de espectroscopía de fotoemisión con resolución angular(ARPES por sus siglas en ingés)con la que se demostró que el grafeno dopado con litio mejora el acoplamiento electrón-fonón, lo que constituye evidencia de un estado superconductor. El acoplamiento se estabiliza a una temperatura Tc de 5.9K. Este resultado es la primera observación de superconductividad en el grafeno dopado con litio.
Los resultados fueron publicados en PNAS recientemente.
Publicadas por Nanoticias a la/s 17:32
La levitación de nanodiamante podría mejorar la calidad de sensores de movimiento nanométrico.
Un grupo de físicos de EUA y Finlandia creó un sistema cuántico controlable, levitando un diamante con dimensiones nanométricas, utilizando luz. El sistema, que posee grados de libertad ópticos, mecánicos y de espín, se basa en un defecto del diamante que consiste en un centro "vacancia-nitrógeno" (NV), producido cuando dos átomos de carbono de la estructura son sustituidos, uno, por un átomo de nitrógeno y, el otro, por el sitio vacante que resulta de la red. De este modo, los centros NV se encuentran aislados, lo que implica que sus estados de espín (-1, 0, +1) determinados con luz, mantienen su naturaleza cuántica durante mucho tiempo, a diferencia de otros sistemas de estado sólido. Este sistema se podría aplicar en dispositivos que miden fuerza extremadamente débiles y aun para crear "estados de tipo gato de Schrödinger".
Para mayores detalles, consultar: Nature Photonics (2015)
Microscopía electrónica de transmisión de nanopartículas suspendidas en líquidos
La estructura de las nanopartículas se caracteriza mediante el microscopio electrónico de transmisión. Por lo general, las muestras están en estado sólido y soportadas sobre un sólido. Un grupo de investigadores de EE.UU., Australia, y Corea del Sur desarrollaron una técnica de microscopía electrónica para generar imágenes en 3D de nanopartículas de platino suspendidas en solución. Examinaron las nanopartículas encapsuladas en una celda de grafeno capaz de retener el líquido, manteniendo la fase líquida en el vacío del microscopio electrónico. A partir de una serie de imágenes 2D reconstruyeron la geometría 3D de las nanopartículas.
Los resultados de estas investigaciones fueron publicados en Science
Nuevos materiales híbridos de fosforeno y grafeno que abaratan las baterías
Un grupo de Stanford, EEUU, ha desarrollado una nueva batería más barata e igual de eficiente que la conocida batería de litio. El beneficio reside en que utiliza iones de sodio, que es mas barato y accesible. El ánodo fabricado utiliza un material híbrido conformado por fosforeno entre dos capas de grafeno. Las muestras se analizaron in situ con técnicas de microscopía electrónica de transmisión y ex situ de difracción de rayos X. La función del grafeno en la batería es asegurar que el transporte de electrones sea eficiente.
http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2015.194.html
Publicadas por Nanoticias a la/s 12:05
Enfocando átomos individuales con el microscopio de fuerza atómica
En los últimos años, el microscopio de fuerza atómica (AFM) se ha utilizado para obtener imágenes de moléculas orgánicas con resolución submolecular, uniendo una molécula de monóxido de carbono a la punta del microscopio. Ahora, investigadores alemanes han demostrado que la técnica se puede utilizar para obtener imágenes de los átomos y cúmulos metálicos con resolución subatómica. Examinaron átomos de cobre y de hierro individuales, adsorbidos sobre una superficie de cobre. Los átomos aparecen como estructuras toroidales. Esto es debido a la estructura electrónica de los átomos, y, en particular, al resultado de la atracción electrostática en el centro de los átomos y a las repulsiones de Pauli (interacción de intercambio) en los bordes. Además, la imagen toroidal depende de la simetría del enlace del átomo con respecto a la estructura de la superficie de cobre. Cuando se enfoca la imagen en los pequeños cúmulos de átomos de hierro, las estructuras aparecen como toroides que conectan a los átomos.
http://www.sciencemag.org/content/348/6232/308.full
Publicadas por Nanoticias a la/s 14:56
Crecimiento epitaxial de estaño bidimensional
Un grupo de científicos de China y EUA, logró sintetizar una capa bidimensional de estaño, a la que llamaron “estañeno” (del término stanene), sobre un sustrato de Bi2Te3 por crecimiento epitaxial con haces moleculares (MBE). La síntesis del estañeno sienta las bases para la investigación experimental y aplicación de sus propiedades las cuales fueron predichas teóricamente, hace dos años, por investigadores de la Universidad de Stanford en California encabezados por Shou-Cheng Zhang. Entre sus propiedades destacan un comportamiento aislante topológico 2D con alto valor de la brecha, conducción eléctrica a temperatura ambiente sin pérdida de calor, y efecto Hall anómalo cuántico cercano a la temperatura ambiente. Estos resultados fueron publicados recientemente en Nature Materials.
Publicadas por Nanoticias a la/s 20:18
Los filamentos de miosina revelan información importante para la coordinación mecánica en la ingeniería de nanomotores
El sarcómero es una proteína muscular que se compone de decenas de miles de motores de miosina, proteína fibrosa abundante en el músculo, que se autoensamblan con la proteína actina, formando una estructura hexagonal. Este complejo tiene como función la generación de movimiento a gran escala y de gran fuerza. Este mismo principio fue utilizado por un grupo de investigadores de las Universidades de Michigan y de Stanford en EEUU para fabricar nanomotores de filamentos de miosina artificiales autoensambladas con nanotubos de ADN. Este nuevo modelo experimental ha sido muy exitoso, debido a que proporciona un control tan preciso como el movimiento muscular a una velocidad considerable.
Los resultados de estas investigaciones fueron publicados recientemente en Nature Nanotechnology
Publicadas por Nanoticias a la/s 18:37
Electroquímica a escala atómica manipulada por microscopia de efecto túnel
Muchos óxidos multiferroicos se investigan en películas delgadas por su gran potencial de aplicación en nuevos dispositivos de almacenamiento de datos, sensores multifuncionales, para la espintrónica, entre otros. Sin embargo, muy poco se conoce sobre la dinámica de los procesos reactivos que ocurren en la superficie de tales compuestos a nivel atómico. Un grupo de investigadores dirigido por Sergei Kalinin, del Center for Nanophase Materials Science en Tennessee, EUA, ha comenzado a desentrañar los misterios de las reacciones electroquímicas empleando un microscopio de efecto túnel, estudiando la superficie de películas delgadas de La0.625Ca0.375MnO3. Los autores demuestran la capacidad de realizar y de monitorear los procesos electroquímicos superficiales, incluyendo la formación de vacancias de oxígeno y la remoción y/o deposición de átomos individuales o cúmulos.
http://www.materials360online.com/newsDetails/54637
http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/106/14/10.1063/1.4917299
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