Nanopartículas con droga directamente al mitocondria

Posibles resultados alentadores para cáncer, obesidad y Alzheimer.

Sistema de suministro de droga vía nanopartículas directamente hasta el mitocondria. (crédito: S. Marrache et al./PNAS)

Investigadores de la Universidad de Georgia han afinado el proceso de suministro de nanopartículas de droga a orgánulos específicos dentro de la célula.

Al tener como objetivo a los mitocondrias, que suministran la mayor parte de energía para la actividad celular, los investigadores incrementaron la efectividad de las terapias utilizadas para el tratamiento del cáncer, la enfermedad de Alzheimer y obesidad en estudios realizados con células cultivadas.

“Los mitocondrias son un orgánulo complejo que es muy difícil de alcanzar, pero estas nanopartículas están elaboradas de manera que puedan realizar bien su trabajo en el lugar correcto”, indicóShanta Dhar, profesor del Franklin College de la Universidad de Georgia.

Dhar y Sean Marrache utilizaron un polímero biodegradable aprobado por la FDA para fabricar sus nanopartículas y luego las usaron para encapsular y probar drogas que se utilizan contra varios tipos de enfermedades. El resultado obtenido fue publicado a principios de esta semana en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Para probar la efectividad de su sistema de suministro de droga contra el cáncer, encapsularon lonidamine, que funciona en base a inhibir la producción de energía en el mitocondria y, separadamente, una forma de la antioxidante vitamina E. Suministraron su carga a las células cultivadas y descubrieron que el tener como objetivo al mitocondria se incrementaba la efectividad de las drogas en más de 100 veces comparado con la droga sola y 5 veces más comparado con otros métodos de nanopartículas que tienen como objetivo la parte externa de la célula.

De manera similar, el compuesto curcumin  mostró una gran promesa al inhibir la formación de placas amiloides que son la huella de la enfermedad de Alzheimer, pero rápidamente se degrada en la presencia de luz y se deshace en el cuerpo. Al encapsular curcumin en nanopartículas con objetivo directo el mitocondria, los investigadores pudieron restablecer en las células cerebrales cultivadas la habilidad de sobrevivir a pesar de la presencia de un compuesto que alentaba la formación de placas amiloides. Cerca del 100 por ciento de las células tratadas con nanopartículas direccionadas al mitocondria sobrevivieron en la presencia del compuesto alentador de placas, comparado con el 67 por ciento de sobrevivencia con curcumin libre y 70 por ciento con otros tratamientos de nanopartículas fuera de las células.

Finalmente, los investigadores encapsularon la droga 2,4-DNP contra la obesidad -que hace la producción de energía en el mitocondria menos eficiente- y al aplicarla notaron que reduce la producción de grasa en las células cultivadas conocidas como preadipocytes en un 67 por ciento comparado con el suministro de la droga sola, y un 61 por ciento comparado con otros tratamientos con nanopartículas que tienen como objetivo el exterior de la célula.

“Muchas enfermedades están asociadas con un mitocondria disfuncional, pero muchas de las drogas que actúan sobre el mitocondria no pueden alcanzarlo”, indicó Marrache. “En lugar de tratar de alterar la droga, que puede reducir su efectividad, la encapsulamos en estas nanopartículas y la suministramos directamente donde se requiere: el mitocondria”.

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Tratamiento con nanopartículas de oro para cáncer de próstata

Este nuevo tratamiento puede tener menos efectos colaterales que la terapia tradicional para este cáncer.

Científicos de la Universidad de Missouri han probado un nuevo tratamiento contra el cáncer de próstata utilizando nanopartículas de oro radioactivo (crédito: University of Missouri)

Científicos de la Universidad de Missouri han probado que su nuevo tratamiento contra el cáncer de próstata utilizando nanopartículas de oro radioactivo es seguro para utilizarse en perros.

Sandra Axiak-Bechtel, del Colegio de Medicina Veterinaria de esta universidad, dijo que este es un gran paso para la investigación utilizando nanopartículas de oro.

En la actualidad, grandes cantidades de quimioterapia son requeridas cuando se trata ciertos tipos de cáncer, con el resultado de efectos colaterales tóxicos. Los químicos entran en el cuerpo y trabajan para disminuir el tumor, pero incluso ocasional daño a órganos vitales y reducen drásticamente las funciones corporales.

Este es un gran paso para obtener la autorización de realizar pruebas clínicas en humanos, dijo Axiak-Bechtel. “Los perros desarrollan cáncer de próstata de manera natural de manera similar a los humanos, por lo que el tratamiento con nanopartículas de oro tiene gran posibilidad de aplicarse bien en los humanos”.

Kattesh Katti ha encontrado una manera más eficiente de aplicar nanopartículas de oro en tumores prostáticos. Este nuevo tratamiento requiere dosis que son miles de veces más pequeñas que la quimioterapia y no viaja a través del cuerpo ocasionando daño en áreas saludables.

“Obtuvimos resultados asombrosos en ratones que mostraron una reducción significativa en el volumen del tumor a través de inyecciones de nanopartículas de oro radioactivo”, indicó Katti. “Estos hallazgos han conformado un fundamento sólido y esperamos trasladar este tratamiento novedoso a terapias para tratamientos en humanos”.

“El aplicar este tratamiento a perros ha sido muy útil, ya que los perros desarrollan estos tumores de manera natural. Ya que perros no pueden indicar como se sienten, la mayoría de veces la detección de esta enfermedad se realiza demasiado tarde; este tratamiento nos da la esperanza de poder combatir tumores muy agresivos”.

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Nueva marca: 100,000 fotones entrelazados detectados

Correlaciones cuánticas en un estado de Bell simple. La fuente S emite pulsos de luz en los rayos A y B (separados espacialmente para más claridad). En cada pulso, el número de fotones emitidos en modo de polarización ortogonal en los dos rayos son aleatorios pero exactamente iguales (Crédito: Timur Sh. Iskhakov et al.)

Una asombrosa marca de 100,000 fotones entrelazados han sido detectados por vez primera, dejando atrás la marca anterior de solamente 12 fotones.

Esta técnica podría resultar muy segura para compartir claves en comunicaciones encriptadas.

Los fotones entrelazados tienen estados cuánticos ligados, de manera que la medición de un fotón determina el estado del otro, sin importar la distancia que los separa.

La detección del entrelazado de manera general requiere la coincidencia de la medición -la detección simultanea de fotones múltiples en el mismo estado cuántico en lugares distintos. Pero estos detectores no son lo suficientemente sensibles para ordenar las partículas entrelazadas de las no entrelazadas cuando se tiene un gran número de fotones.

Los investigadores hicieron un disparo láser a través de un dispositivo conocido como separador de rayo polarizado, el cual crea dos rayos de fotones con distintas polarizaciones. Los rayos se envían a través de un par de cristales de bario para generar fotones con la misma polarización pero distintas longitudes de onda. Estos rayos se recombinan posteriormente para crear pulsos de luz, y cada pulso de luz consta de 100,000 fotones.

El equipo separa cada pulso una vez más en rayos con dos distintas polarizaciones y luego utiliza detectores para contar el número de fotones en cada rayo y calcula la diferencia. Los valores que el equipo midió fueron consistentes con el entrelazamiento.

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Grafeno en circuitos.

Light up graphene for circuits on demand

• futurity.org
• Mike Williams-rice
• October 10th, 2012
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"The doping of graphene is a key parameter in the development of graphene electronics," says Peter Nordlander. "You can't buy graphene-based electronic devices now, but there's no question that manufacturers are putting a lot of effort into it because of its potential high speed."Photo by: Credit: iStockphoto

The approach could facilitate the instant creation of circuitry—optically induced electronics—on graphene patterned with plasmonic antennas that can manipulate light and inject electrons into the material to affect its conductivity.

The research incorporates both theoretical and experimental work to show the potential for making simple, graphene-based diodes and transistors on demand. Their breakthrough is reported in the journal ACS Nano.

Nanoscale plasmonic antennas called nonamers placed on graphene have the potential to create electronic circuits by hitting them with light at particular frequencies, according to researchers at Rice University. The positively and negatively doped graphene can be prompted to form phantom circuits on demand. (Credit: Rice University)

Nonamers in the drawings at top and in the photos at bottom are arrays of nine gold nanoparticles deposited on graphene and tuned to particular frequencies of light. When illuminated, the plasmonic particles pump electrons into the graphene, according to researchers at Rice University who say the technology may lead to the creation of on-demand circuitry for electronic devices. (Credit: Rice University)

Straight from the Source

Read the original study

DOI: 10.1021/nn304028b

“One of the major justifications for graphene research has always been about the electronics,” says Peter Nordlander, professor of physics and astronomy and of electrical and computer engineering at Rice University. “People who know silicon understand that electronics are only possible because it can be p- and n-doped (positive and negative), and we’re learning how this can be done on graphene.

“The doping of graphene is a key parameter in the development of graphene electronics,” he adds. “You can’t buy graphene-based electronic devices now, but there’s no question that manufacturers are putting a lot of effort into it because of its potential high speed.”

Researchers have investigated many strategies for doping graphene, including attaching organic or metallic molecules to its hexagonal lattice. Making it selectively—and reversibly—amenable to doping would be like having a graphene blackboard upon which circuitry can be written and erased at will, depending on the colors, angles, or polarization of the light hitting it.

The ability to attach plasmonic nanoantennas to graphene affords just such a possibility.

Nordlander and colleague Naomi Halas, a professor at Rice, have considerable expertise in the manipulation of the quasiparticles known as plasmons, which can be prompted to oscillate on the surface of a metal.

In earlier work, they succeeded in depositing plasmonic nanoparticles that act as photodetectors on graphene.

These metal particles don’t so much reflect light as redirect its energy; the plasmons that flow in waves across the surface when excited emit light or can create “hot electrons” at particular, controllable wavelengths. Adjacent plasmonic particles can interact with each other in ways that are also tunable.

That effect can easily be seen in graphs of the material’s Fano resonance, where the plasmonic antennas called nonamers, each a little more than 300 nanometers across, clearly scatter light from a laser source except at the specific wavelength to which the antennas are tuned.

For the Rice experiment, those nonamers—eight nanoscale gold discs arrayed around one larger disc—were deposited onto a sheet of graphene through electron-beam lithography. The nonamers were tuned to scatter light between 500 and 1,250 nanometers, but with destructive interference at about 825 nanometers.

At the point of destructive interference, most of the incident light energy is converted into hot electrons that transfer directly to the graphene sheet and change portions of the sheet from a conductor to an n-doped semiconductor.

Arrays of antennas can be affected in various ways and allow phantom circuits to materialize under the influence of light.

“Quantum dot and plasmonic nanoparticle antennas can be tuned to respond to pretty much any color in the visible spectrum,” Nordlander says. “We can even tune them to different polarization states, or the shape of a wavefront.

“That’s the magic of plasmonics,” he adds. “We can tune the plasmon resonance any way we want. In this case, we decided to do it at 825 nanometers because that is in the middle of the spectral range of our available light sources. We wanted to know that we could send light at different colors and see no effect, and at that particular color see a big effect.”

Nordlander says he foresees a day when, instead of using a key, people might wave a flashlight in a particular pattern to open a door by inducing the circuitry of a lock on demand.

“Opening a lock becomes a direct event because we are sending the right lights toward the substrate and creating the integrated circuits. It will only answer to my call,” he explains.

The Robert A. Welch Foundation, the Office of Naval Research, the Department of Defense National Security Science and Engineering Faculty Fellows program, and Fundacio Cellex Barcelona funded the work.

Source: Rice University

Sensor con color.

‘Nano-pancake’ sensor warns with color

• futurity.org
• Mike Williams-rice
• October 10th, 2012
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The researchers progressively turned a clear film bluePhoto by: with thiocyanate

The new work led by Rice University materials scientist Ned Thomas combines polymers into a unique, self-assembled metamaterial that, when exposed to ions in a solution or in the environment, changes color depending on the ions’ ability to infiltrate the hydrophilic (water-loving) layers. Possible applications include multiband optical elements in laser-driven systems, and as part of high-contrast displays.

The micron-thick material called a photonic gel, far thinner than a human hair, is so inexpensive to make that, Thomas says, “We could cover an area the size of a football field with this film for about a hundred dollars.”

Alternating, nano-sized layers of hydrophilic and hydrophobic molecules self-assemble into a block copolymer called a photonic gel. It changes color depending on the amount of water absorbed by the hydrophilic layers, which can be tuned by the solvent used. (Credit: Thomas Lab/Rice)

Straight from the Source

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DOI: 10.1021/nn302949n

But for practical applications, much smaller pieces would do. “Suppose you want a food sensor,” says Thomas, dean of Rice’s George R. Brown School of Engineering and former chair of the department of materials science and engineering at MIT.

“If it’s inside a sealed package and the environment in that package changes because of contamination or aging or exposure to temperature, an inspector would see that sensor change from blue to red and know immediately the food is spoiled.”

Such visual cues are good, he says, “especially when you need to look at a lot of them. And you can read these sensors with low tech, either with your own eyes or a spectrophotometer to scan things.”

As reported in the American Chemical Society journal ACS Nano, the films are made of nanoscale layers of hydrophobic polystyrene and hydrophilic poly (2-vinyl pyridine). In the liquid solution, the polymer molecules are diffused, but when the liquid is applied to a surface and the solvent evaporates, the block copolymer molecules self-assemble into a layered structure.

The polystyrene molecules clump together to keep water molecules out, while the poly (2-vinyl pyridine), P2VP for short, forms its own layers between the polystyrene. On a substrate, the layers form into a transparent stack of alternating “nano-pancakes.”

“The beauty of self-assembly is that it’s simultaneous, all the layers forming at once,” Thomas says.

Researchers pu a photonic gel through a series of color changes by repeatedly washing it and exposing it to new compounds. (Credit: Thomas Lab/Rice University)

Reversible spectrum

The researchers exposed their films to various solutions and found different colors depending on how much solvent was taken up by the P2VP layers. For example with a chlorine/oxide/iron solution that is not readily absorbed by the P2VP, the film is transparent, Thomas says. “When we take that out, wash the film and bring in a new solution with a different ion, the color changes.”

The researchers progressively turned a clear film to blue (with thiocyanate), to green (iodine), to yellow (nitrate), to orange (bromine), and finally to red (chlorine). In each case, the changes were reversible.

Thomas explained that the direct exchange of counterions from the solution to the P2VP expands those layers and creates a photonic band gap—the light equivalent of a semiconducting band gap—that allows color in a specific wavelength to be reflected. “The wavelengths in that photonic band gap are forbidden to propagate,” he says, which allows the gels to be tuned to react in specific ways.

“Imagine a solid in which you create a band gap everywhere but along a 3D path, and let’s say that path is a narrowly defined region you can fabricate within this otherwise photonic material. Once you put light in that path, it is forbidden to leave because it can’t enter the material, due to the band gap.

“This is called molding the flow of light,” he says. “These days in photonics, people are thinking about light as though it were water. That is, you can put it in these tiny pipes. You can turn light around corners that are very sharp. You can put it where you want it, keep it from where you don’t want it. The plumbing of light has been much easier than in the past, due to photonics, and in photonic crystals, due to band gaps.”

The US Army Research Office, the US Air Force, and the Korea Research Foundation, funded by the Korean government, supported the research.

Source: Rice University

El grafeno para la corrosión.

Graphene coating stops corrosion 100x better

• futurity.org
• Emily Walker-monash
• October 4th, 2012
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The polymer coatings that are often used on metals can be scratched, compromising their protective ability, but the invisible layer of graphene—although it changes neither the feel nor the appearance of the metal—is much harder to damage.Photo by: Credit: "graphene illustration" via Shutterstock

In a paper published in the September issue of Carbon, researchers from Monash University and Rice University say their findings could mean paradigm changes in the development of anti-corrosion coatings.

Graphene is a microscopically thin layer of carbon atoms. It is already in use in such things as smartphone screens, and is attracting research attention for its possibilities as a means of increasing metal’s resistance to corrosion.

Straight from the Source

Read the original study

DOI: 10.1016/j.carbon.2012.04.048

“We have obtained one of the best improvements that have been reported so far,” says study co-author Mainak Majumder. “At this point we are almost 100 times better than untreated copper. Other people are maybe five or six times better, so it’s a pretty big jump.”

Parama Banerjee, who performed most of the experiments for this study, says graphene had excellent mechanical properties and great strength.

The polymer coatings that are often used on metals can be scratched, compromising their protective ability, but the invisible layer of graphene—although it changes neither the feel nor the appearance of the metal—is much harder to damage.

“I call it a magic material,” Banerjee says.

The researchers applied the graphene to copper at temperatures between 800 and 900 degrees, using a technique known as chemical vapour deposition, and tested it in saline water.

“In nations like Australia, where we are surrounded by ocean, it is particularly significant that such an atomically thin coating can provide protection in that environment,” notes Banerjee.

Initial experiments were confined to copper, but according to Banerjee research was already under way on using the same technique with other metals.

This would open up uses for a huge range of applications, from ocean-going vessels to electronics: anywhere that metal is used and at risk of corrosion. Such a dramatic extension of metal’s useful life could mean tremendous cost savings for many industries.

The process is still in the laboratory-testing stage, but Majumder says the group was not only looking at different metals, but also investigating ways of applying the coating at lower temperatures, which would simplify production and enhance market potential.

Source: Monash University

Nanoparticles and light can purify water 

" Scientists have used nanotechnology to develop a more efficient way of using light to purify water — even in the dark.

Light is often used as a water purifier and existing methods rely on processes stimulated by ultraviolet (UV) light.
But UV accounts for just five per cent of daylight so a method using visible light — which accounts for almost half — is more desirable.
Now researchers from the Shenyang National Laboratory for Materials Science in China and the University of Illinois have developed a photocatalyst that uses visible light to kill bacteria.
The catalyst is made from a grid of titanium oxide fibres impregnated with nitrogen. When light photons hit the grid a positive charge is created which splits water molecules, producing a substance  deadly to microbes.
The photocatalyst becomes more efficient when nanoparticles of the metal palladium are added as these hold the positive charge for longer.
The researchers tested the photocatalyst by placing it in water, containing a high level of the bacteriumEscherichia coli, under a lamp. After one hour the concentration of bacteria had been reduced to below the safe level for drinking water.
After ten hours under the lamp — to simulate daytime — the solution was placed in the dark. The researchers found the catalyst continued to kill bacteria for up to 24 hours with no light source. This is because the palladiumnanoparticles continued to release trapped electrons.
Shang Jian-Ku, associate professor of materials science and engineering at the University of Illinois and lead author of the paper, told SciDev.Net that the new catalysts are both more energy efficient and more effective than previous photocatalysts used with UV light.
"Unlike UV or other disinfection techniques [such as chlorination] they can also kill some of the toughest microbes such as spores," he said.
The researchers believe this purification technique could find a broad range of environmental applications, from water treatment plants to devices used to disinfect water in homes. And because it works in the dark, it could be used overnight or during power cuts.
Alexander Orlov, assistant professor of materials science and engineering at Stony Brook University, United States, described Shang's study as interesting but said there are still uncertainties about whether it could be used in developing countries.
He said precious metals such as palladium are expensive. Also the study does not address how well the method works in the long term.
Orlov suggested researchers compare their method with simpler and more traditional water disinfection techniques."

2010-02-23          http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2010/JM/b917239d#!divRelatedContent

Nanorresonadores para mejorar la calidad de la telefonía móvil

Esquema de un nanorresonador. (Foto: Purdue University)

El sector de las telecomunicaciones está tratando de construir sistemas que operen con canales más claramente definidos, para que mayor cantidad de canales puedan repartirse el ancho de banda disponible.

Para esto, se necesitan filtros más precisos para teléfonos móviles y otros dispositivos de radio. Tales filtros deben ser sistemas que rechacen el "ruido" y permitan que pasen sólo las señales cercanas a una frecuencia dada.

El equipo de Jeffrey Rhoads, Saeed Mohammadi y Hossein Pajouhi, de la Universidad Purdue, en West Lafayette, Indiana, Estados Unidos, ha dado ahora con un método para fabricar en grandes cantidades diminutos dispositivos mecánicos que podrían ayudar a que los usuarios de teléfonos móviles se libren de las molestias provocadas por las interrupciones de llamadas y las descargas lentas. Los dispositivos están diseñados para aliviar la congestión de las ondas radiales y mejorar así el rendimiento de teléfonos móviles y otros aparatos portátiles.

Estos nuevos dispositivos son resonadores nanoelectromecánicos, y contienen una diminuta "viga" de silicio que vibra cuando se le aplica una corriente.

Se ha demostrado que los nanorresonadores controlan sus frecuencias de vibración mejor que otros resonadores. Estos dispositivos podrían reemplazar componentes electrónicos convencionales para lograr una mayor eficiencia y un menor consumo de energía.

Además de su uso como futuros filtros para teléfonos móviles, esos nanorresonadores también podrían ser utilizados para sensores biológicos y químicos avanzados en aplicaciones médicas y de seguridad nacional, y posiblemente como componentes de ordenadores y otros dispositivos electrónicos.

Los resonadores pueden ser integrados con facilidad a sistemas y circuitos electrónicos, porque su técnica de fabricación es compatible con la tecnología CMOS, muy común en los chips.

En el trabajo de investigación y desarrollo también han intervenido Lin Yu y Molly Nelis.

Fuente

¿Alguien dijo: Robocop?

De los creadores del intenet y los encargados de la defensa de Estados Unidos hoy les presenta Boston Dynamics.

“Boston Dynamics builds advanced robots with remarkable behavior: mobility, agility, dexterity and speed. We use sensor-based controls and computation to unlock the capabilities of complex mechanisms. Our world-class development teams take projects from initial concept to proof-of-principle prototyping to build-test-build engineering, to field testing and low-rate production.”

En estos últimos años la empresa Boston Dynamics ha venido trayendo a la realdidad complejos robots que han sido lo mas cercano a un humano (o un perro), claramente sin hablar de los aspectos cerebrales. Se han enfocado en hacer máquinas que puedan moverse autónomamente en distintos terrenos. DARPA claramente busca darle usos militares, sin embargo así comenzó el internet y hoy en día es una herramienta importantísima en el mundo actual.

En el video siguiente se muestra uno de los robots más avanzados que han desarrollado. El robot identifica y evita obstáculos como escombros agujeros o escalones:

Noten que el robot se mueve de manera autónoma y que los cables en la parte superior no ofrecen ningún tipo de soporte.

En la página de la empresa pueden ver otros tipos de robots sumamente interesantes.

Ahora bien, la gran impresion generada por la nanotecnologia va en aumento, llamando la atencion de empresarios y/o emprendedores de gran prestigio. El comienzo de la era nano trae consigo una mejora social, y un "nicho" oportunista

.Nanotecnología cada ves más llamativa

"El Centro Mike & Ophelia Lazaridis Quantum-Nano, es la nueva apuesta de Mike Lazaridis (fundador y vicepresidente de Research In Motion), creador nada más y nada menos que de la popular BlackBerry; y quien ahora tiene como objetivo involucrarse en el prospero mercado de la nanotecnología.El nuevo centro de investigación, ubicado en Waterloo, Ontario(Canadá), y cuyo respaldo económico por parte del magnate es de 100 millones de dólares; está diseñado para producir avances en ciencia y tecnología en cosas del tamaño de un átomo.Lazaridis, que renunció continuar presidiendo su compañía en enero de este año, busca recrear las condiciones que convirtieron a los laboratorios Bell de AT&T en un polo de innovación tecnológica a comienzos de los ‘60 y fundaron las bases para el éxito de Silicon Valley.Dice que está dedicando la mayor parte de su tiempo a ayudar a Quantum-Nano Centre a despegar y formar un cluster de última generación para la investigación, en conjunto con Institute for Quantum Computing y Perimeter Institute for Theoretical Physics, ambos financiados con un total de más de US$ 250 millones de su propio dinero y fondos adicionales que ayudó a recaudar".

Derechos de autor: (Jairo,22 /september /12)

http://www.nanotecnologica.com/

Polimero de celdas solares visiblemente transparentes. Producidas por proceso de solución

Dispositivos foto voltaicos visiblemente transparentes pueden abrir aplicaciones foto voltaicas en muchas áreas como cargadores foto voltaicos en dispositivos electrónicos, es en lo que colaboran los Departments of Materials Science and Engineering, California NanoSystems Institute, and Departments of Chemistry and Biochemistry, University of California, ellos dicen: "nosotros demostramos alto rendimiento de el polímero con células solares fabricado por proceso de solución, la capa foto activa de las celdas cosecha la energia solar de la región del infrarrojo mas cercana siendo menos sensible a los fotones visibles. El electrodo transparente superior emplea plata altamente transparente en un compuesto de nanocables de oxido de metal conductivo en forma de película , que está recubierta a través de procesos de solución suave. Con esta combinación, hemos logrado 4% de conversión de energía para la eficiencia solución-procesado y polímero de las celdas solares transparentes visiblemente. Los dispositivos optimizados tienen una transparencia máxima de 66% a 550 nm"

http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/nn3029327

Puntos Cuánticos

A.)Ilustración del sistema de deposición electroforética de los puntos cuánticos. B.)Imagen de 3.4, 4.0 y 5.5nm puntos cuánticos-TiO2 electrodos después de 2 horas de EPD;

Una aplicación de los nanomateriales en el mercado energético pudiese ser las células de combustible y almacenamiento de hidrogeno, que tienen una importante aplicación en pilas de combustible, mismas cuales hoy en dia son consideradas unas de las principales alternativas de almacenamiento de energía para el futuro, pues podrían ser utilizadas en diferentes mecanismos, desde vehículos hasta todo tipo de pequeños dispositivos eléctricos portátiles. En estas pilas otro tipo de materiales además se utilizan como catalizadores.  Así precursores coloidales nanoestructurados  son utilizados para la fabricación de electrocatalizadores y algunos otros metales como platino son además precursores para formar catalizadores pero que son ahora estos de tamaños nanométricos y no solo sus componentes, es decir catalizadores nanocoloides, y se basan en partículas de bi o tri-metalicas. Estas ofrecen una mayor eficiencia y tolerancia hacia los contaminantes de la pila. Además se están desarrollando para que funcionen en baja temperatura y generen un intercambio de protones con la células de combustible de la membrana y células de combustible de metanol directo.

Para aplicaciones de almacenamiento de hidrógeno, los nanoclusters  (choques entre grupos de átomos) de metal parecen tener muchas de las aplicaciones potenciales. El nanoclusters Ti13-THF se ha encontrado para ser uno de los mejores catalizadores para el almacenamiento de hidrógeno reversible en alanatos. También han sido utilizados como centros de catalizador para el crecimiento de nanotubos de carbono en  pared, y que además están siendo investigados como dispositivos de almacenamiento de hidrógeno

Dr. Quantum y la Dualidad Onda-Partícula

Presento un video que un amigo me mostro que explica de manera sencilla 2 de los principios básicos de la física cuántica: Principio de Superposición y la Dualidad Onda-Partícula.

Sin decir mas dejo el video.

MIT Researchers Produce Electronic Components from Graphene-Like Molybdenum Disulfide

The discovery of graphene, a material just one atom thick and possessing exceptional strength and other novel properties, started an avalanche of research around its use for everything from electronics to optics to structural materials. But new research suggests that was just the beginning: A whole family of two-dimensional materials may open up even broader possibilities for applications that could change many aspects of modern life.

The latest “new” material, molybdenum disulfide (MoS₂) — which has actually been used for decades, but not in its 2-D form — was first described just a year ago by researchers in Switzerland. But in that year, researchers at MIT — who struggled for several years to build electronic circuits out of graphene with very limited results (except for radio-frequency applications) — have already succeeded in making a variety of electronic components from MoS₂. They say the material could help usher in radically new products, from whole walls that glow to clothing with embedded electronics to glasses with built-in display screens.

Diagram shows the flat-sheet structure of the material used by the MIT team, molybdenum disulfide. Molybdenum atoms are shown in teal, and sulfur atoms in yellow. Image courtesy of Wang et al.

A report on the production of complex electronic circuits from the new material was published online this month in the journal Nano Letters; the paper is authored by Han Wang and Lili Yu, graduate students in the Department of Electrical Engineering and Computer Science (EECS); Tomás Palacios, the Emmanuel E. Landsman Associate Professor of EECS; and others at MIT and elsewhere.
Palacios says he thinks graphene and MoS₂ are just the beginning of a new realm of research on two-dimensional materials. “It’s the most exciting time for electronics in the last 20 or 30 years,” he says. “It’s opening up the door to a completely new domain of electronic materials and devices.”
Like graphene, itself a 2-D form of graphite, molybdenum disulfide has been used for many years as an industrial lubricant. But it had never been seen as a 2-D platform for electronic devices until last year, when scientists at the Swiss university EPFL produced a transistor on the material.
MIT researchers quickly swung into action: Yi-Hsien Lee, a postdoc in associate professor Jing Kong’s group in EECS, found a good way to make large sheets of the material using a chemical vapor deposition process. Lee came up with this method while working with Lain-Jong Li at Academia Sinica in Taiwan and improved it after coming to MIT. Palacios, Wang and Yu then set to producing building blocks of electronic circuits on the sheets made by Lee, as well as on MoS2 flakes produced by a mechanical method, which were used for the work described in the new paper.
Wang had been struggling to build circuits on graphene for his doctoral thesis research, but found it much easier to do with the new material. There was a “hefty bottleneck” to making progress with graphene, he explains, because that material lacks a bandgap — the key property that makes it possible to create transistors, the basic component of logic and memory circuits. While graphene needs to be modified in exacting ways in order to create a bandgap, MoS2 just naturally comes with one.
The lack of a bandgap, Wang explains, means that with a switch made of graphene, “you can turn it on, but you can’t turn it off. That means you can’t do digital logic.” So people have for years been searching for a material that shares some of graphene’s extraordinary properties, but also has this missing quality — as molybdenum disulfide does.
Because it already is widely produced as a lubricant, and thanks to ongoing work at MIT and other labs on making it into large sheets, scaling up production of the material for practical uses should be much easier than with other new materials, Wang and Palacios say.
Wang and Palacios were able to fabricate a variety of basic electronic devices on the material: an inverter, which switches an input voltage to its opposite; a NAND gate, a basic logic element that can be combined to carry out almost any kind of logic operation; a memory device, one of the key components of all computational devices; and a more complex circuit called a ring oscillator, made up of 12 interconnected transistors, which can produce a precisely tuned wave output.
Palacios says one potential application of the new material is large-screen displays such as television sets and computer monitors, where a separate transistor controls each pixel of the display. Because the material is just one molecule thick — unlike the highly purified silicon that is used for conventional transistors and must be millions of atoms thick — even a very large display would use only an infinitesimal quantity of the raw materials. This could potentially reduce cost and weight and improve energy efficiency.
In the future, it could also enable entirely new kinds of devices. The material could be used, in combination with other 2-D materials, to make light-emitting devices. Instead of producing a point source of light from one bulb, an entire wall could be made to glow, producing softer, less glaring light. Similarly, the antenna and other circuitry of a cellphone might be woven into fabric, providing a much more sensitive antenna that needs less power and could be incorporated into clothing, Palacios says.
The material is so thin that it’s completely transparent, and it can be deposited on virtually any other material. For example, MoS₂ could be applied to glass, producing displays built into a pair of eyeglasses or the window of a house or office.
In addition to Palacios, Kong, Wang, Yu and Lee, the work was carried out by graduate student Allen Hsu and MIT affiliate Yumeng Shi, with U.S. Army Research Laboratory researchers Matthew Chin and Madan Dubey, and Lain-Jong Li of Academia Sinica in Taiwan. The work was funded by the U.S. Office of Naval Research, the Microelectronics Advanced Research Corporation Focus Center for Materials, the National Science Foundation and the Army Research Laboratory.
Source: MIT

Nanotecnologia en la antiguedad

Los antiguos egipcios, griegos y romanos. Ya Utilizaban la nanotecnologia para teñirse el pelo  En un informe realizado por Nanowerk Spotlight se explica cómo empleaban como cosmético sulfato de plomo (PbS) en forma de nanocristales con un diámetro de 5 nanómetros.

El Dr. Philippe Walter, del Centro de recherche et de Restauration des Musées de France (C2RMF-CNRS) de París explica estos hallazgos recientes para Nanowerk: "Durante miles de años, los cosméticos han sido utilizados y fueron realizadas por la sabia combinación de forma natural disponible minerales con aceites, cremas diversas, o agua. desde el período grecorromano, colorantes orgánicos cabello obtenidos de plantas como la henna se han utilizado, pero otras fórmulas inusuales a base de compuestos de plomo, tales como las recetas que describen varios métodos para teñir el cabello y lana negro, también eran comunes. Cabe destacar que estas técnicas grecorromanas se han utilizado hasta los tiempos modernos ".

En sus experimentos realizados se muestran 3 fotografias de el proceso de ennegrecimiento del cabello,

se basa en la biomineralización sintetica a nanoescala del pelo en un corte transversal con diámetros de aproximadamente 10 micras. De izquierda a derecha, las imágenes muestran el ennegrecimiento progresivo obtenido durante el tratamiento.El pelo contiene tres regiones principales concéntricas: la cutícula, la corteza, y el médula. El color de pelo negro natural es debido a los racimos de melanina de 300 nm dispersados dentro de la descolorida corteza de queratina del cabello. En el estudio se encontró que el pelo tratado mostraba la presencia de nanocristales de PbS (con un diámetro medio por debajo de 5 nm) en la cutícula y la corteza, lo que modifica el aspecto del pelo. Las sustancias químicas a base de plomo generan una especie de sustituto de la melanina dentro del pelo. Esto sin lugar a dudas fue el inicio del uso de la fórmula del tinte hace 2000 años. Si las nanopartículas fueron usadas hace 4.000 años sin hacer daño alguno a los reyes y reinas egipcias, Queda esperar que en la actualidad la nanotecnología comience a emplearse en el desarrollo de nuevos cosméticos.

http://www.newswiretoday.com/news/8233/
http://blogs.creamoselfuturo.com/nano-tecnologia/2010/02/11/nanocosmeticos-y-faraones/
http://noticias-nanotecnologia.euroresidentes.com/2006/09/la-nanotecnologa-y-la-cosmtica-hace.html

Nanoarte un deleite visual

Como es bien sabido, las estructuras vistas en microscopios, resultan impactantes para el ojo. pues el mundo nano sabe como maravillarnos de mas de una manera en especifico. algunas de estas formas son las estructuras que forman parte de objetos macroscopicos que; vistos a pequeña escala se denotan sus cualidades ocultas a simple vista En el mundo nano no existe el color, así que este es agregado digital mente

El nanoarte surgió por un grupo de científicos interesados en el trabajo artístico y artistas interesados en la ciencia.

En los últimos años hubo una gran cantidad de competiciones en línea organizados por universidades y organizaciones, tales como el "NANO" 2003 show en Los Angeles County Museum of Art seguido de una publicación de Victoria Vesna y James Gimzewski (2011), y Nanomandala "", de 2004 y 2005 las instalaciones en Nueva York y Roma por Victoria Vesna y Gimzewski James. 

Este año la pagina "NanoArt21"Esta organizando su concurso anual. La fecha limite de inscripcion es hasta el 31 de noviembre. Así que preparen sus microscopios colegas y ¡Suerte capturando el mundo nano en su máximo esplendor! Las bases estan en la liga de la pagina.

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nanopaprika.eu

http://en.wikipedia.org/wiki/Nanoart

http://nanoart21.org/nanoart_2012.html

Tutorial de Preparación de Muestras para SEM y TEM

En la siguiente liga, del Image Technology Group en la University of Illiniois - Urbana Champaign, podrán disfrutar de algunos video-tutoriales sobre uso de distintos tipos de microscopías, así como en las técnicas de preparación de muestras para las mismas.

¡Aprovéchenlo!

http://virtual.itg.uiuc.edu/training/

First-Of-Its-Kind Self-Assembled Nanoparticle for Targeted and Triggered Thermo-Chemotherapy

El entusiasmo por el potencial de nanopartículas dirigidas(NPs) que pueden ser controladas por estímulos fuera del cuerpo para terapia de cáncer ha ido creciendo en los últimos años. De manera mas específica, ha habido una atención considerable acerca de luz cercana al infrarrojo (NIR: Near InfraRed) como un método ideal para estimular nanopartículas desde el exterior de cuerpo. La NIR es mínimamente absorbida por la piel y el tejido, tiene la capacidad de penetrar el tejido profundo en una forma no invasiva y la energía de la luz NIR puede ser convertida en calor por los nanomateriales de oro para la ablación térmica efectiva de tejido enfermo.

En una nueva investigación de "Brigham and Women's Hospital" (BWH), los investigadores describen el diseño y la eficacia de las primeras en su tipo, nanobarras de oro auto-ensambladas, sensibles a NIR, que pueden dar una quimioterapia dirigida específicamente a células cancerosas y selectivamente liberar el fármaco en respuesta a un haz de luz externa, mientras que se crea calor para una termo-quimio mediada por la eficacia antitumoral. El estudio se ha publicado en Angewandte Chemie International Edition.

Fuente

Los Simpsons y la ciencia

Para los que se han perdido una fuente de educación informal importante en su formación profesional, les dejo esta liga en donde los editores de la revista Nature han seleccionado 10 momentos memorables de esta serie relacionados a la ciencia.
Disfruten:

http://desdeb612.blogspot.mx/2007/08/los-simpson-obedecen-las-leyes-de-la.html

y para que vean lo del examen de hoy, aquí la referencia al video ("Lisa: ¡En esta casa obedecemos las leyes de la termodinámica!":

http://www.dailymotion.com/video/xewi2l_homero-y-las-leyes-de-la-termodinam_fun