jueves, 22 de septiembre de 2016

El uso de nanopartículas de óxido de cobre para mejorar el crecimiento de los tomates y las berenjenas


Actualmente, en la agricultura se cultivan las variedades resistentes a las enfermedades y a las adversidades del clima. Es por eso que se presta poca atención a mejorar los sabores, y las variedades de frutas y hortalizas ricas en sabor han desaparecido del mercado; al menos, del convencional. Ya nos hemos acostumbrado a una oferta de frutas y hortalizas de poco sabor.

Sin embargo, los nanomateriales nos brindan la esperanza de un pronto regreso a nuestras mesas de las ricas variedades de tomates y berenjenas de antaño, más resistentes a los hongos patógenos de la raíz.

Los investigadores de «The Connecticut Agricultural Experiment Station» lograron proteger a plantas de tomate y berenjena de enfermedades de las raíces, utilizando nanopartículas que contienen Cu, Mn y Zn. . Las nanopartículas de CuO resultaron las más efectivas para tratar y/o prevenir enfermedades de las plantas en tierras infectadas, así como para aumentar su productividad en presencia de patógenos virulentos. Con el uso de bajos niveles de nanopartículas de óxidos metálicos en plantas jóvenes (plántulas) se mejora su salud, y  también se reducen los efectos nocivos  para los seres humanos y el medio ambiente causados por las altas concentraciones de metales que contienen los fungicidas convencionales.

Los resultados fueron publicados recientemente en Environmental Science: Nano



jueves, 15 de septiembre de 2016

“Átomo artificial” en grafeno



Los electrones confinados en espacios de dimensiones nanométricas se comportan de manera muy diferente que aquellos que se encuentran en espacios no confinados. Al igual que los electrones de los átomos, estos electrones confinados sólo pueden tener energías discretas. Por esta razón, a los espacios nanométricos donde están confinados los electrones se les conoce como “átomos artificiales”. A diferencia de los átomos convencionales, en los artificiales se puede sintonizar la energía de los electrones, lo que tiene gran potencial para aplicaciones de computación cuántica. (Vease la noticia sobre el “color”de los electrones en este Blog)

Dichas  propiedades han sido logradas en el grafeno por un grupo de científicos del  Instituto de Física de la Universidad de Aachen (Aquisgrán), en Alemania, del Instituto de Física Teórica de Viena, Austria, y de la Escuela de Física y Universidad de Manchester, en el Reino Unido. Los resultados  fueron publicados recientemente  en Nano Letters.


martes, 13 de septiembre de 2016

Dispositivo que controla el “color” de los electrones en grafeno y abre un nuevo camino a la electrónica del futuro.


Un grupo de investigadores de la Universidad Estatal de Pennsylvania fabricó un dispositivo consistente en una bicapa de grafeno para probar experimentalmente la posibilidad de controlar el momentum del electrón y así abrir un camino hacia una nueva electrónica.

En el reporte, se estudia otra forma de manipular a los electrones con base en los llamados “grados de libertad”. En los transistores actuales, la carga del electrón es el grado de libertad para accionar al dispositivo. El espín es otro grado de libertad cuyo control constituye el objetivo de la “espintrónica”.  Un tercer grado de libertad es el “estado-valle” de un electrón que se refiere a que, por la relación entre la energía del electrón y su momentum, es posible controlar la dirección de este último. Esto da lugar a lo que se llama “valletrónica” (valleytronics en inglés).

Si imaginamos a los electrones como carros que pueden ocupar estados-valle con momenta diferente (K y K´, identificados con colores azul y rojo respetivamente), entonces, dentro de la bicapa de grafeno los electrones pueden viajar en todas las direcciones ocupando estados rojos o azules. El dispositivo construido permite dirigir a los electrones rojos y azules en una misma dirección pero sentidos contrarios.


Los resultados fueron publicados recientemente en Nature Nanotechnology

jueves, 1 de septiembre de 2016

La tomografía química a nivel atómico para estudiar la nucleación en crecimientos epitaxiales


La naturaleza de los materiales multicomponente puede ser mucho más compleja que aquella observada por difracción de rayos-X o por microscopia electrónica de transmisión por barrido (STEM) de alta resolución convencionales.

En estudios realizados en varias universidades y laboratorios de Estados Unidos sobre el crecimiento epitaxial de compuestos de doble pervoskita como el La2MnNiO6 sobre sustratos de SrTiO3, empleando la técnica de epitaxia de haces moleculares que permite crecer capa por capa, encontraron que las cadenas Mn-O-Ni que aportan el orden ferromagnético no crecen como se espera, lo cual lleva a un deterioro de las propiedades magnéticas.

Mediante la combinación del uso de sondas de tomografía química a nivel atómico y la STEM-EDS (espectroscopía de dispersión de energía de rayos X), los investigadores pudieron estudiar tales imperfecciones en la nucleación y determinaron que mediante procesos de recocidos en aire se reestablece el orden, lográndose el momento ferromagnético esperado.


Los resultados fueron publicados recientemente en Chemestry Materials de la American Chemical Society

http://www.materials360online.com/newsDetails/62437;jsessionid=5C0A986483563AB802B935723D140092

miércoles, 24 de agosto de 2016

Condensación de ADN en una sola dimensión


El ADN puede ser programado para generar una gran variedad de patrones a nivel de la nanoescala. Dichos patrones pueden ser utilizados como plantillas nanoestructuradas para nanoestructuras híbridas, por ejemplo, nanoalambres conductores, transistores de efecto de campo o arreglos de proteínas.

Un grupo de investigadores alemanes e israelíes muestran, en este trabajo, un biochip con circuitos impresos, cuyo ancho de las cadenas es de 20 nm y una longitud de hasta 70 µm. Esta técnica podría ser utilizada para propagar señales electrónicas o iónicas como una analogía a los circuitos electrónicos convencionales. El video muestra la propagación de ADN sobre una plantilla nanoestructurada.



Los resultados fueron publicados recientemente en Nature Nanotechnology

jueves, 18 de agosto de 2016

Nuevos electrodos Au@δMnO2 para baterías y capacitores


Los electrodos fabricados con nanoalambres de oro recubiertos con MnO2 muestran baja estabilidad cuando están inmersos en los electrolitos de uso rutinario. Para superar este obstáculo, investigadores de la Universidad de California en Irvine estudiaron nanoalambres de oro recubiertos con MnO2  (Au@δMnO2) y embebidos en un electrolito líquido o en un electrolito de gel de polimetilmetacrilato (PMMA). El par de electrodos inmerso en el electrolito líquido resistió de 2,000 a 8,000 ciclos de carga, y el par inmerso en gel de PMMA resistió 200,000 ciclos de carga y descarga.


Los resultados fueron publicados en ACS Energy Letters

martes, 9 de agosto de 2016

Nuevo método de microscopía electrónica detecta dominios magnéticos a escala atómica


Aunque el magnetismo se origina en la escala atómica, las actuales técnicas espectroscópicas sensibles a señales magnéticas solo producen espectros con resolución espacial en una escala mayor. Recientemente, estudios teóricos han demostrado que sondas de electrones de tamaño atómico con aberraciones pre-especificadas pueden detectar el dicroísmo circular magnético de los átomos. En este reporte, investigadores del Departamento de Energía del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, en Tennessee, EUA y de la Universidad de Uppsala, en Suecia, presentan la detección experimental directa en el espacio real del dicroísmo circular magnético en un microscopio electrónico de transmisión de barrido con aberración corregida (STEM).  Sin embargo, para lograrlo, los investigadores emplearon una sonda electrónica con aberraciones de tamaño atómico y con una distribución de fase predeterminada, con la cual revelan el ordenamiento antiferromagnético de los momentos magnéticos de los átomos de Mn en LaMnAsO, a partir de registrar la señal dicroica en el espectro de pérdida de energía correspondiente al borde-L del Mn. Esta novedosa configuración experimental permitirá revelar, con resolución atómica, el ordenamiento de los momentos magnéticos de spin y orbital en materiales ferro-, ferri- y antiferromagnéticos especialmente en aquellos que no puedan ser estudiados por difracción de neutrones.

Los resultados fueron publicados en Advanced Structural and Chemical Imaging