Functional coatings from the plasma nozzle

When manufacturing products, the coating technology is a key innovation driver for almost all areas of daily life – for example, for making scratch-proof displays for smart phones or anti-bacterial surfaces in refrigerators. Other coatings protect components from corrosion or aging, for example in a solar cell module or a car engine, without the end user noticing their existence. In industry today, wet chemical processes or vacuum plasma processes are primarily used for coating applications. The IFAM team developed a new kind of plasma coating process that works at ambient pressure, that is to say, in an open atmosphere. "And that poses a major challenge", explains Jörg Ihde. "Because the pressure is more than 10,000 times higher and the absence of a vacuum reactor, we had to stop unwanted particles from forming and embedding in the coating. That was the key to developing robust and efficient industrial processes using the new plasma system


http://www.nanowerk.com/news/newsid=25178.php

Hojas artificiales

Básicamente, consiste en dos films comprimidos que absorbe la luz del sol y genera oxígeno e hidrógeno. El hidrógeno se puede utilizar fácilmente para celdas de energía. El principal problema de esta tecnología es el costo de los metales utilizados, pues utiliza platino principalmente.


"Considering that it is the 6 billion nonlegacy users that are driving the enormous increase in energy demand by midcentury, a research target of delivering solar energy to the poor with discoveries such as the artificial leaf provides global society its most direct path to a sustainable energy future,"

Daniel G. Nocera

Para más información: http://www.nanowerk.com/news/newsid=25182.php

Caracterización de nanomateriales: que hacer?

Con la inminente producción de nanomateriales como lo son los nanotubos de carbono y otros materiales, se ha comenzado a explorar los riesgos de usar dichos productos. Muchos de los materiales que usamos desde hace mucho tiempo tienen repercusiones en el ambiente y en el hombre de los que no sabemos nada. No obstante, esto a generado un interés en las repercusiones que podría tener.

Ciertos grupos de investigación han tomado como tarea tomar algún área específica de toxicología y han comenzado a indagar en ella. Sin embargo, el principal problema al que se enfrentan estos grupos y sus investigaciones es que no cuentan con un parámetro con el cual comparar sus hallazgos. Esto genera que los estudios que se realizan pierdan importancia.

La incertidumbre generada por la falta de un estándar de seguridad ha creado mitos como pensar que una nanopartícula siempre es más tóxica que una partícula similar o de  la misma composición.  También se cree que el tamaño de la partícula y la superficie que esta abarca son vitales en la determinación de toxicología.

Se sugiere que como mínimo, debería determinarse factores como caracterización de la partícula, toxicidad pulmonar, dermal, oral y ocular; toxicidad en los genes y en el agua. Estas reglas ayudarán a establecer un parámetro temporal en lo que se encuentra un sistema que pueda utilizarse como base para otros estudios. Esto es especialmente útil ya que es difícil conocer cuanta es la exposición al nanomaterial, por lo que caracterizar el compuesto se de gran importancia.

Michael Berger. "Nanotoxicology myth buster. "Nanowerk. 2010. Nanowerk. 15 de febrero del 2012 http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=18774.php

Bisphenol A y sus riesgos

El mundo en el que vivimos se preocupa acerca de los materiales que utilizamos cotidianamente. Un compuesto que afecte al medio ambiente o que perjudique la salud humana se elimina del mercado y se busca un reemplazo con tecnología verde y viable económicamente. Esto parece un modo lógico de proceder en una sociedad racional y responsable. Sin embargo, no todo es tan claro como decir bueno o malo. Existen compuestos que se encuentran en un hoyo legal, que se aprovechan de las deficiencias de los reglamentos establecidos por las organizaciones reguladores. Aquí es donde entra el Bisphenol A. Antes de comenzar, conoceremos brevemente el compuesto y el problema que presenta.

El Bisphenol A es un intermediario a la hora de producir policarbonatos y resinas de epoxi. Los policarbonatos se utilizan prácticamente en cualquier material que esté hecho de plástico y las resinas se utilizan para recubrir el interior de las latas de plástico. Con esto se puede observar que existe contacto con el Bisphenol A cotidianamente. Se ha observado que el Bisphenol A en el organismo tiene actividad endócrina y aquí es donde se inicia el debate.

Independientemente de si la molécula resulta ser dañina para la salud, aquí existen 2 problemas a analizar previo a tomar un juicio de su toxicidad. El primero sería las regulaciones que existen para este tipo  de compuestos cuya toxicidad se encuentra en tela de juicio. Lo segundo serían los intereses de por medio.

Los organismos reguladores utilizan pruebas que se realizan a gran escala y con dosis que se considerarían dañinas para el hombre. Estas pruebas arrojaron evidencia de que el Bisphenol A no es tóxico y que la ingesta diaria del hombre es mucho menor a la cantidad utilizada en las pruebas. He aquí lo interesante: Un grupo de científicos dice haber descubierto efectos nocivos para cantidades bajas de Bisphenol A, en lugar de grandes dosis. Suponiendo que los datos son verdaderos, esto generaría repercusiones en cuanto a la veracidad de los estudios realizados en otros compuestos. Muchas sustancias tendrían que ser reevaluadas y esto afectaría muchos intereses de por medio. Industrias, fabricantes y manufactureros se verían obligados a invertir en encontrar un reemplazo si algún material resultase tóxico. Es dinero que no los fabricantes no están dispuestos a gastar. ¿Cómo es posible creerle a un organismo que no es meticuloso en sus pruebas? ¿Cómo es posible saber si los intereses existentes influyen los estándares y los veredictos de ciertos compuestos?

Si bien es cierto que lo último es difícil de comprobar y solo genera morbo, lo primero es lo que verdaderamente nos afecta. Los organismos reguladores ignoran los resultados de dosis bajas ya que dicen no se pueden replicar en diferentes laboratorios. Cuando los organismos reguladores como FDA realizaron pruebas y no obtuvieron prueba alguna de la toxicidad, los otros científicos culparon al organismo de modificar las pruebas cambiando las condiciones en las que se realizaban. Las pruebas clínicas, aparentemente el único método fehaciente para comprobar la toxicidad, se ven afectadas por los intereses de diferentes grupos que solo nos afecta a nosotros, la sociedad que estamos a la espera de saber si un compuesto muy utilizado puede matarnos.

Si uno se tuviera que basar en lo que la lógica dice, lo más recomendable sería evitar lo más posible productos sintetizados con BPA. Se sabe con certeza que el BPA afecta en la actividad endócrina, sin importar que existan disruptores endócrinos naturales con mayor influencia que este. Hasta que no se tenga una batería de exámenes confiables donde se compruebe que el Bisphenol A no es tóxico en altas o bajas dosis, conviene disminuir su uso.

http://www.bisphenol-a-europe.org/index.php?page=myths-vs-fact

http://portafolios.udlap.mx/profesores/cecilia.anaya/quimicaorganicaI/Lists/Tasks/Attachments/10/cendigital_org_cendigital_20110606_sub__print_submit.pdf

Plata a nanoescala

La plata es utilizada normalmente para la preparación de ungüentos antibacteriales. Por ejemplo, el nitrato de plata se utiliza como tratamiento para los ojos de bebés recién nacidos. La plata Ag (I) interacciona con las bacterias y los hongos, haciéndolo un buen agente bactericida. El único riesgo dela plata es la argilia, el cual es básicamente envenenamiento de plata. Esto es una decoloración de la piel de color gris/ azul que es irremediable. Esto se ha explorado en las sales que comúnmente se utilizan en el hombre, pero últimamente se ha empleado la nanoplata.  La nanoplata utiliza una mayor superficie, lo cual ocasiona que reacciona con mayor facilidad. Sin embargo, no se tienen los estudios necesarios de la toxicología de este material, en especial cuando se aplica in vivo o directamente a un organismo.

Nigel Walker. "NTP Research Concept: Nanoscale Silver." 
12 de febrero del 2012 http://ntp.niehs.nih.gov/files/NanoSilverRschConcept_final_508.pdf.

Eggshell membranes into a high-performance electrode material for supercapacitors

As incredible as it may sound, it seems they found a way to recycle the eggshell from the chicken eggs. It´s natural estructure, made of interconnected carbon fibers makes it a viable capacitor. Not only that, it´s porosity help in the process of conducting a potencial throught this unusual material. "We found that, due to its unique structure, the systematic conductivity of CESM is one order of magnitude higher than that of activated carbon, which makes it an ideal electrode material for high power density supercapacitors," says Li.

He points out that, with the rapid progress of nanotechnologies, more and more fancy materials are being developed with novel properties and through innovative new techniques.

"Using carbon materials as an example, carbon nanotubes and graphene have much higher intrinsic conductivities than the carbonized eggshell membrane that we fabricated, and they have great potential as electrode materials," says Li. "However, the biggest challenge is how to integrate these materials into an efficient system which carries the advantages of each materials and eliminating their respective disadvantages. I believe that this is one of the areas where we can learn a lot from nature. To read the full article, go here

Graphene-based nanotechnology in energy applications


Since the search energy has caused the rapid decay on our homeworld, it is only natural that we look for an alternative. The idea is to find a cheap, profitable and non-contaminating energy source. Graphene proves to be a material that could solve our energy based problems. Here are some examples: 


Solar energy


The reviewers point out that graphene has great potential to be used for low-cost, flexible, and highly efficient photovoltaic devices due to its excellent electron-transport properties and extremely high carrier mobility. "Recently, several graphene-based solar cells have been reported, in which graphene serves as different parts of the cell. One of the reasons for the current interest in graphene is the great potential for transparent and conductive electrodes in solar cells. Graphene is an ideal 2D material which can be assembled into film electrodes with good transparency, high conductivity, and low roughness."


Supercapacitors


The authors note that "in contrast to the conventional high-surface-area materials, the effective surface area of graphene materials as capacitor electrodes does not depend on the distribution of pores in a solid state, which is different from the current supercapacitors fabricated with activated carbons and carbon nanotubes...with less agglomeration, should be expected to exhibit a higher effective surface area and thus better supercapacitor performance


For more information, go here