miércoles, 5 de julio de 2017

Desarrollan nueva forma de carbono más dura que el diamante y flexible como el caucho

La capacidad única del carbono de tener estados de hibridación tipo sp, sp2 y sp3 da lugar a una variedad  de atributos físicos y químicos, que incluyen excelentes propiedades mecánicas y eléctricas.

Un grupo de investigadores de China y de Estados Unidos, mostró que combinando el carbono elástico, (enlaces sp2) con el carbono duro, (enlaces sp3), y comprimiéndolo  a diversas temperaturas se induce la flexión local de las hojas de grafeno  en los nodos sp3. Así se forman redes interpenetrantes de grafeno con desorden de largo alcance y orden de corto alcance a escala nanométrica. 
Este tipo de carbón vítreo presenta una extraordinaria resistencia a la compresión   y simultáneamente una robusta recuperación elástica en respuesta a las deformaciones locales. Este tipo de carbono es ultraligero, óptimo para una amplia gama de aplicaciones multifuncionales.


Más información en Science Advances y Nanotechnology News

jueves, 29 de junio de 2017

Los nanocúmulos de oro resultan buenos agentes anti-microbianos

El oro en bulto (volumétrico) es químicamente inerte, pero los cúmulos de átomos de oro con dimensiones nanométricas o sub-nanométricas presentan propiedades físicas y químicas muy diferentes. Un grupo de investigadores de la Universidad de Singapur reportó que, si los cúmulos de oro tienen dimensiones no mayores que 2 nm, presentan actividad antimicrobiana y pueden eliminar bacterias Gram-positivas y Gram-negativas. Así, estas nanopartículas podrían aplicarse potencialmente como agentes antimicrobianos de amplio espectro. Se considera que podrían ser de utilidad para combatir la multiresistencia a los antibióticos de “superbacterias” que se han convertido en una amenaza a nivel mundial.

 Para mayor información, consultar ACS Nano

miércoles, 21 de junio de 2017

Propuesta teórica de carbonitruro de renio, nuevo nanomaterial 2D

Investigadores del Centro de Nanociencias y Nanotecnología de la UNAM sintetizaron teóricamente el carbonitruro de renio (ReCN), un material laminar  bidimensional. Dicho material consiste de una secuencia de tres capas atómicas C-Re-N fuertemente enlazadas,  con comportamiento metálico. Sin embargo, al apilar muchas láminas para formar un material tridimensional se obtiene uno con propiedades  de semiconductor. Este nuevo material 2D se puede utilizar con otros materiales 2D como el grafeno o fosforeno para formar heteroestructuras y generar nuevos dispositivos electrónicos.

Los resultados fueron publicados recientemente en Scientific Reports de Nature


miércoles, 14 de junio de 2017

Manipulación nanométrica de la curvatura de la membrana en células vivas

La clatrina es una proteína que forma parte del recubrimiento de las microcavidades de las membranas plasmáticas de células vivas. Esta proteína es una especie importante, debido a que promueve la flexión y agrandamiento de la membrana plasmática e intercede en la entrada de especies extracelulares hacia el interior de la célula (endocitosis). Una manera de promover la endocitosis se logra manipulando la curvatura de la membrana. Sin embargo, no se conoce con claridad si la manipulación física logre desencadenar la endocitosis.

Un grupo de investigadores de EUA usaron nanoestructuras con radio de curvatura desde 50 hasta 500 nm para modificar artificialmente la curvatura de una célula viva. Ellos encontraron que las proteínas clatrina y dininina muestran una fuerte preferencia hacia las curvaturas de la membrana < 200 nm. Esta información sugiere que la modificación física de la membrana plasmática, a través de un cambio de su curvatura puede promover reacciones bioquímicas y la endocitosis en células vivas.


Los resultados fueron publicados en Nature Nanotechnology (2017)

jueves, 8 de junio de 2017

Determinación de las posiciones del hidrógeno en nanocristales mediante difracción de electrones


Determinar las posiciones del hidrógeno en estructuras orgánicas e inorgánicas es un reto para la ciencia de materiales, en especial y de gran trascendencia para la ciencia farmacéutica, al permitir entender la funcionalidad de ciertos ingredientes activos en los fármacos, constituidos en general por materiales nanocristalinos. Sin embargo, debido al bajo poder de dispersión del hidrógeno, el cual posee un solo electrón, su localización en ciertas estructuras cristalinas queda indeterminada usando las técnicas clásicas de difracción de rayos-X y neutrones las cuales requieren además de tamaños de cristal mayores que un micrómetro.


Empleando nanocristales de paracetamol (orgánico) y de aluminofosfatos de cobalto (inorgánico), un grupo de investigadores de  Chequia (República Checa) y Francia lograron establecer la localización directa de los átomos de hidrógeno empleando la recién desarrollada técnica de refinamiento dinámico empleando los datos de tomografía de difracción de electrones con precesión del haz. Los resultados demuestran que la técnica permite revelar detalles estructurales finos como las posiciones de los átomos de hidrógeno en cristales simples orgánicos e inorgánicos submicrométricos.

Los resultados fueron publicados en Science

Mas información en MRS Bulletin

jueves, 1 de junio de 2017

La radio más pequeña del mundo, creada a partir de un diamante defectuoso


Investigadores de Harvard y Oxford crearon la radio más pequeña del mundo dentro de un diamante rosado. La radio funciona con base en un defecto puntual: vacantes de nitrógeno en la rejilla cristalina del diamante que se forman cuando uno de los átomos de carbono se sustituye por nitrógeno.

La mini radio tiene todos los elementos básicos de una radio clásica: fuente de alimentación, receptor, inversor de ondas electromagnéticas a corriente eléctrica, sintonizador y bocina.

 Tiene alta fidelidad de transmisión de audio en un ancho de banda de 92 kHz y puede sintonizarse hasta 300 MHz aplicando un campo magnético externo dc.  Puede trabajar en condiciones extremas  y reproducir música a temperaturas de hasta 350 grados centígrados.

Los resultados se publicaron en Physical Review Applied


miércoles, 24 de mayo de 2017

Medición tridimensional de la fuerza con resolución atómica


La microscopía de fuerza atómica (AFM) es una técnica extremadamente sensible que nos permite observar la topografía de materiales y caracterizar sus propiedades físicas con resolución atómica, detectando el carácter vectorial de la fuerza sobre la superficie del material. El uso del AFM más generalizado es el estudio de las propiedades físicas a nivel de nanoescala, poniendo el mayor interés en la componente normal a la superficie estudiada. Sin embargo, para estudiar interacciones entre los átomos en la superficie de los materiales se requiere de un conocimiento preciso de las fuerzas medidas como vectores tridimensionales.

Un grupo de la Universidad de Osaka, en Japón, en colaboración con un grupo del Instituto de Física de Eslovaquia desarrollaron un "AFM bimodal" para obtener información sobre las superficies de los materiales en las direcciones X, Y y Z con resolución atómica. Los investigadores midieron la fuerza total entre una punta AFM y la superficie de un sustrato de germanio.

Los resultados fueron recientemente publicados en Nature Physics (2017).


Mas información en Nanotechnology World.