Recintos para contener nanomateriales

Flow Sciences presenta nuevos recintos de contención de nanomateriales

Los nanomateriales son muy diversos en su naturaleza física, química y biológica. Además, tienen propiedades muy distintas a las de sus homólogos a gran escala, por lo que sus toxicologías son también muy diferentes. Como ciencia emergente, no se sabe mucho acerca de la toxicidad de los nanomateriales, y las primeras exposiciones a estos materiales es probable que se produzcan en entornos de investigación y trabajo. Dada la limitada información existente acerca de los riesgos para la salud asociados con la exposición a estas nanopartículas, las prácticas de trabajo y los controles de ingeniería deberían estar adaptados a los procesos y labores asociados con las nanopartículas.

Flow Sciences, acaba de anunciar la publicación de un nuevo folleto de productos que contiene soluciones de recintos ventilados para la contención de nanomateriales. Estos productos cumplen las recomendaciones del NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health) para la contención de nanomateriales y utilizan complejas características de diseño para disminuir las turbulencias en el interior del recinto, minimizando así la alteración de cualquier nanopartícula que se esté manipulando y estudiando. Existen soluciones disponibles para prácticamente todas las aplicaciones de producción e investigación de nanomateriales y se pueden personalizar para funciones específicas.


Fuente: Nanowerk News

Envases sin nada que pegue

Un proyecto conjunto de los Institutos Fraunhofer de Ingeniería de procesos y envases (IVV), en Freising, y el de Ingeniería Interfacial y Biotecnología (IGB), en Stuttgart, junto con la Universidad Tecnológica de Munich y varios colaboradores de la industria, patrocinado por la BMBF, está desarrollando materiales de empaquetado que reducen los rastros de residuos a la mitad o menos. Los investigadores aplican láminas delgadas, de no más de 20 nanómetros de grosor, a la superficie interna del envase.

“Hacemos los recubrimientos de un plasma del tipo del las lámparas de neón”, explica el científico del IGB, el Dr. Michaela Müller. “Se hace poniendo los plásticos en una cámara de vacío. Introducimos gases en la cámara y los inflamamos aplicando un voltaje. Podemos depositar diferentes recubrimientos con propiedades definidas sobre la superficie del envase, según las proporciones de electrones, iones, neutrones y fotones de esta luminosa mezcla de gas”.

Las primeras muestras de este nuevo envase ya existen: se presentarán al público por primera vez en la K2007, la feria de comercio internacional de plásticos y goma, que se celebrará en Düsseldorf del 24 al 31 de octubre (Stand E91, Hall 3).


Fuente: Nanowerk News

Papel invisible con Nanotecnología

David Janes, investigador del Birck Nanotechnology Center y profesor en la Escuela de ingeniería eléctrica e informática, comparó el papel electrónico con los frames de imágenes de las pantallas de ordenador que se han hecho populares en el último año.

"El papel electrónico tiene espacio de memoria para almacenar múltiples documentos", señala. "Y es flexible, ligero y portátil, igual que un libro pequeño".

El papel, que Janes espera esté disponible en los próximos cinco años, es el resultado de una investigación realizada en el Birck Nanotechnology Center. Un equipo de profesores y alumnos desarrolló los transistores de nanocables transparentes y los circuitos utilizados en el papel electrónico.

Otros investigadores habían elaborado transistores de nanocables previamente, pero los electrodos metálicos que utilizaban hacían que las estructuras fueran opacas.

Los transistores transparentes podrían permitir a los científicos e ingenieros incluir pantallas en los parabrisas de los coches, de modo que los conductores puedan consultar en ellas información y avisos sin necesidad de desviar la mirada hacia el salpicadero.

Los transistores se podrían utilizar también en pantallas para cirujanos, soldados y otras profesiones, para que consulten información mientras trabajan.

Fuente: Purdue Exponent

Científicos españoles identifican plasmón

El investigador vasco Etxenike y su equipo han identificado un plasmón fundamental.

En su último número, la prestigiosa revista Nature ha informado del revolucionario descubrimiento científico de Pedro Miguel Etxenike y su equipo de investigación.

Según señala la revista, el equipo del Centro Internacional de Física de Donostia ha identificado un nuevo plasmón fundamental para investigación que podría dar lugar a una revolución en el estudio de los nanomateriales, las reacciones químicas, la biomedicina y la óptica.

El título del artículo publicado en Nature es "Low-energy acoustic plasmons at metal surfaces".

Fuente: Eitb

Materiales no magnéticos muestran magnetismo

Dos materiales no magnéticos que muestran magnetismo en su interfaz: científicos de la Universidad de Twente y la Universidad de Nijmegen muestran que es posible es el próximo número de la revista Nature Materials que ya se ha publicado en línea. La publicación de este extraordinario efecto se produce poco después de la de los resultados previos presentados en Physical Review Letters, en donde los científicos de Twente y Stanford explican por qué los mismos materiales, que también son aislantes, muestran conductividad eléctrica en su interfaz. El magnetismo en los materiales a nanoescala es un tema de actualidad, que también aparece en el ejemplar de junio de Physics Today. Las capas magnéticas en estructuras semiconductoras son especialmente interesantes para los nuevos soportes de información.

Los materiales que presentan estas propiedades inesperadas se conocen como “perovskites”. Los departamentos de Materiales Inorgánicos (Inorganic Materials) y Bajas Temperaturas (Low Temperatures) del MESA+ Institute for Nanotechnology han estado examinando las propiedades de estos materiales durante algún tiempo. Se trata de materiales oxídicos que presentan otras características sorprendentes como ferroelectricidad o superconductividad a elevadas temperaturas. Las combinaciones de materiales, disponiéndolos uno sobre otro en forma de capas, da lugar a propiedades en la interfaz que difieren totalmente de las del material original.

Fuente: AZOM

Ver como crecen los nanotubos

La síntesis de los nanotubos de carbono (CNT) es un campo que avanza con rapidez, pero todavía hay mucho que los científicos desconocen acerca de cómo se forman y crecen los nanotubos. La síntesis, a pesar de su rápido desarrollo, es actualmente el aspecto más débil de la mayoría de las aplicaciones de los nanotubos, siendo objetivos fundamentales una alta precisión de diámetro, una elevada producción y el control de quilaridad. Tradicionalmente, las herramientas de caracterización in situ han acelerado el progreso en la síntesis de numerosos materiales avanzados y existe la idea generalizada de que las herramientas in situ pueden mejorar también la síntesis de nanotubos. Lo ideal sería poder detector los nanotubos de forma individual y en conjuntos a medida que crecen y calcular sus propiedades físicas a la vez que se imponen unas restricciones mínimas en el método de síntesis.

Dicho de otro modo, con una buena comprensión del proceso de síntesis podríamos controlar mejor el producto. Por otra parte, observando los nanotubos a medida que crecen, se entenderá mejor el proceso de crecimiento y se caracterizará mejor el producto una vez terminado dicho proceso. Es esencial obtener un mayor control sobre las características físicas de los nanotubos para facilitar muchas aplicaciones, así como numerosos estudios fundamentales. Aunque, actualmente, la deposición química de vapor (CVD) es un método muy estándar para la síntesis de nanotubos de carbono, en realidad no existen herramientas in situ estándares para caracterizar los nanotubos durante su crecimiento. Investigadores canadienses han demostrado, recientemente, cómo la imagen global de Raman (GRI) se puede utilizar para caracterizar el crecimiento de los nanotubos de carbono por CVD in situ y en tiempo real.


Fuente: Nanowerk

Nuevo tipo de nanocables

Un grupo de científicos ha diseñado un nuevo tipo de nanocables –un diminuto cable coaxial– que podría mejorar considerablemente algunas tecnologías de energías renovables, especialmente las células solares, e incluso podría influir en otras tecnologías punta en desarrollo, como la informática cuántica y la nanoelectrónica.

Este nanocable, desarrollado por investigadores del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) y del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, ambos estadounidenses, puede resolver varios problemas asociados actualmente con las aplicaciones de las energías renovables.

En un corte transversal del cable coaxial a nanoescala se observan átomos de nitrógeno, fósforo y galio en color azul, amarillo y magenta, respectivamente. Unas esferas blancas representan los átomos de hidrógeno, que ayudan a que la superficie del cable sea no reactiva químicamente.


Fuente: Physorg

Se fabrica el primer nanolibro

El primer libro del mundo a nanoescala ha sido publicado, como obra de arte, el 9 de abril del 2007, por Robert Chaplin, en las instalaciones de la Universidad Simon Fraser (SFU). El libro, que cuenta con un número ISBN (978-1-894897-17-4), se titula “Teeny Ted From Turnip Town” y ha sido escrito por Malcolm Douglas Chaplin. Su contenido es una fábula acerca del éxito del Pequeño Ted de Turnip y su victoria en el concurso de Turnip celebrado en la feria anual del condado. Actualmente, se trata del libro más pequeño que se ha publicado.

Para leerlo es necesario utilizar un microscopio electrónico de barrido. Con 0,07 x 0,10 mm, "Teeny Ted From Turnip Town" es más diminuto que los dos libros más pequeños citados actualmente en el libro de los Guinness: el Nuevo Testamento de la Biblia del Rey Santiago (de 5 x 5 mm, elaborado por el MIT en el 2001) y “El camaleón”, de Chekhov (0,9 x 0,9 mm, Palkovic, 2002).

La producción del libro a nanoescala la llevó a cabo el editor Robert Chaplin en la SFU, con ayuda de los científicos Li Yang y Karen Kavanagh, de esta universidad. El trabajo consistió en utilizar un rayo de ión galio orientado y una serie de microscopios electrónicos disponibles en las instalaciones de la SFU.


Fuente: Nanowerk

Avances en recubrimientos finos

Con los avances recientes en ingeniería, la tecnología de recubrimientos finos desempeña un papel cada vez más importante a la hora de encauzar los avances tecnológicos de la sociedad del futuro. Aparte de sus aplicaciones tradicionales, la tecnología de los recubrimientos finos está estrechamente ligada a la nanotecnología, una de las tecnologías clave para un futuro próximo. Los nanocompuestos, las nanofases o los recubrimientos y materiales finos a granel nanoestructurados llegarán a ser la herramienta de trabajo de las industrias de ingeniería de precisión y fabricación de nueva generación.

Las propiedades más destacables de los recubrimientos finos son sus propiedades ópticas, mecánicas y químicas. Por lo general, los recubrimientos finos monocapa suelen ofrecer estas propiedades; sin embargo, en ocasiones es necesario utilizar recubrimientos finos multicapa. Por supuesto, en muchas aplicaciones, es la combinación de estas propiedades (a menudo la transparencia combinada con propiedades mecánicas o químicas) lo que permite aprovechar todo el alcance de esta tecnología.

Los recubrimientos finos se podrían diseñar para incluir ciertas propiedades químicas, como la antiniebla, la acción de repeler el agua, la protección química y la inercia química o la protección a la humedad y al oxígeno sobre polímeros o superficies antimicrobianas. Las propiedades ópticas incluyen la emisión, captura y transmisión de la luz, la opacidad, la fluorescencia, fluorescence, las guías de ondas, el antireflejo, etc. Algunos recubrimiento finos tienen la capacidad de emitir luz sin la necesidad de una luz trasera; estos se utilizan en pantallas. La resistencia a la abrasión, al desgaste o a las ralladuras, la dureza, la lubricación seca, etc.; son algunas de la propiedades mecánicas que pueden presentar estos recubrimientos finos.


Fuente: Sciscoop

Científicos estadounidenses estudian las nanoburbujas

Científicos estadounidenses que han estudiado las nanoburbujas que se forman en el agua hirviendo afirman que sus descubrimientos podrían influir en tecnologías tan diversas las terapias para el cáncer o las impresoras de inyección de tinta.

Utilizando un microscopio y la fotografía, con velocidades de obturación de unos cuantos nanosegundos, los investigadores de la Universidad de Cornell y el National Institute of Standards and Technology descubrieron rastros de nanoburbujas efímeras formadas en agua hirviendo en un microcalefactor.

Estos experimentos constituyen la primera prueba de que se pueden formar burbujas a nanoescala en superficies hidrofílicas y el método para medir el tiempo de vida de estas nanoburbujas podría mejorar los modelos para un diseño óptimo de la transferencia de calor en las nanoestructuras.

Según los investigadores, este estudio tirene implicaciones inmediatas para la impresión de inyección de tinta, en la que se calienta un una lámina de metal con un impulso de tensión para crear una burbuja que se utiliza para expulsar una gota de tinta a través de una boquilla. Los descubrimientos podrían influir también en las terapias térmicas contra el cáncer, en las que una serie de nanobjetos se diseñan para que se acumulen en los tumores y, posteriormente, se calientan de forma remota por medio de una radiación de infrarrojos o con campos magnéticos alternos.


Fuente: Science Daily

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Aerogel con nanotubos de carbono

Los nanotubos de carbono (CNTs) han despertado la imaginación de muchos científicos e ingenieros como resultado de las propiedades de los tubos de forma individual (por ejemplo, conductividades térmicas y eléctricas muy altas, elevada rigidez, etc.). Sin embargo, a menudo se lían las cosas cuando se intenta trabajan con ellos de forma colectiva, como en compuestos. Las redes tridimensionales de nanotubos de carbono suelen estar hechas con un material de apoyo, como en compuestos poliméricos o dispersión líquida.

Aunque se han observado de forma transitoria redes de nanotubos de carbono en hornos con montones de materia prima de nanotubos, este enfoque no permite mucho control experimental sobre la red resultante. Un nuevo enfoque para fabricar redes de nanotubos de carbono son los aerogeles.

Los aerogeles son materiales novedosos por derecho propio: un material derivado de un gel en el que el componente líquido ha sido reemplazado por gas. El resultado es un sólido de densidad extremadamente baja. Desde el punto de vista microscópico, los aerogeles se componen de redes débiles de nanopartículas agrupadas. Estos materiales tienen a menudo propiedades únicas debido a su elevado ratio fuerza/peso y área de superficie/volumen. Hasta la fecha, la mayoría de los aerogeles están hechos de sílice o de polímeros orgánicos pirolizados. Fabricar los aerogeles con nanotubos de carbono ofrece oportunidades de mejora sobre las actuales tecnologías de los aerogeles de carbono en dispositivos como sensores, actuadores, electrodos o dispositivos termoeléctricos.

Fuente: Nanowerk

Vídeo de formación de nanotubos

Un equipo de científicos, que incluye investigadores de la Universidad de Cambridge, ha producido con éxito una grabación de vídeo en vivo que muestra como se forman los nanotubos de carbono, más de 10.000 veces más pequeños en diámetro que un cabello humano. Las secuencias del vídeo muestran como las nanofibras y los nanotubos se colocan alrededor de minúsculas partículas de níquel, ofreciendo una visión más clara de cómo se autoensamblan estas estructuras microscópicas.

Estos dos vídeos muestran cómo el níquel reacciona en un proceso conocido como deposición química catalítica de vapor (CCVD). Este es uno de los muchos métodos para la producción de nanotubos e implica la aplicación de un gas que contiene carbono (en este caso, acetileno) a diminutas gotas cristalinas conocidas como "islas catalizadoras" (el níquel).

En condiciones adecuadas para la creación de nanofibras, el catalizador se vio estrujado cada vez más, de forma gradual, a medida que el carbono se formaba a su alrededor. Cuando se redujo la aplicación del gas para crear los nanotubos de carbono de pared simple, el carbono en cambio se despegó del catalizador para formar una estructura tubular.



Fuente: University of Cambridge

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Clasificación de nanomateriales

La Agencia del Medioambiente de los EE.UU. ha clasificado los nanomateriales actuales en cuatro tipos:

Basados en carbono
Estos nanomateriales están compuestos mayoritariamente por carbono y suelen adoptar formas como esferas huecas, elipsoides o tubos. Los nanomateriales de carbono con forma elipsoidal o esférica se conocen como fullerenos, mientras que los cilíndricos reciben el nombre de nanotubos. Estas partículas tienen muchas aplicaciones posibles, incluido el desarrollo de recubrimientos y películas mejoradas, materiales más ligeros y resistentes y diversas aplicaciones en el campo de la electrónica.

Basados en metales
Estos nanomateriales incluyen puntos cuánticos, nanopartículas de oro y plata y óxidos metálicos como el dióxido de titanio.

Dendrímeros
Estos nanomateriales son polímeros de tamaño nanométrico construidos a partir de unidades ramificadas. La superficie de un dendrímero tiene numerosos extremos de cadena, que se pueden adaptar para desempeñar funciones químicas específicas. Esta propiedad se podría utilizar también para la catálisis. Además, debido a que los dendrímeros tridimensionales contienen cavidades interiores en las que se pueden introducir otras moléculas, pueden ser útiles para la administración de fármacos.

Compuestos
Los compuestos combinan las nanopartículas con otras nanopartículas o con materiales de mayor tamaño. Las nanopartículas, como arcilla a nanoescala, ya se están añadiendo a numerosos productos, desde piezas de automóviles a materiales de empaquetado, para mejorar sus propiedades mecánicas, térmicas, protectoras, etc.

Fuente: Azonano

Nuevo material híbrido - nanocapullos

Un nuevo material híbrido basado en carbono podría tener gran repercusión en la industria de la microelectrónica. El material está formado por nanotubos de carbono de pared simple con fullerenos en forma de balón de fútbol adheridos a su superficie externa. Este mejunje híbrido combina las cualidades de ambos, la robustez de los nanotubos y la reactividad de los fullerenos, proporcionando a los tubos de carbono con fullerenos, apropiados para una serie de aplicaciones electrónicas, propiedades de emisión de electrones a una temperatura ambiente superior a la de los nanotubos por separado.

Estos nanocapullos, descubiertos por un equipo internacional de científicos establecido en Finlandia y dirigido por Albert Nasibulin y Esko Kauppinen, de la Universidad Tecnológica de Helsinki, se producen en un solo paso por medio de la descomposición controlada de monóxido de carbono en la superficie de partículas de hierro.

En un principio, los investigadores pensaron que habían producido nanutubos de carbono de pared simple con un recubrimiento amorfo. Sin embargo, en cuanto captaron el aumento de la microscopía electrónica por transmisión, se dieron cuenta de que la mayor parte del recubrimiento estaba formado por moléculas C60 y C42 unidas mediante enlaces covalentes e incluso algunos fullerenos C20: el dodecaedro más pequeño posible de átomos de carbono.

Fuente: RSC

Método para medir nanomateriales

Algunos equipos científicos sólo funcionan en condiciones especiales, pero ahora científicos estadounidenses han mostrado cómo medir masas muy pequeñas en condiciones normales.

El dispositivo construido por Michael Roukes y sus colegas del Instituto Tecnológico de California depende de un voladizo mecánico que vibra –como un pequeñísimo trampolín. Es más, cuando un objeto se posa sobre el voladizo, la frecuencia natural de vibración varía de modo proporcional a la masa del objeto, lo que permite pesarlo.

El voladizo está recubierto con una capa fina de oro y a través de él pasa una corriente eléctrica. El oro es piezoresistivo, lo que significa que su resistencia a la corriente eléctrica varía cuando se estira o comprime. Midiendo las variaciones de corriente, Roukes afirma que es posible detectar cambios en la frecuencia de vibración natural, la cual, a su vez, permite detectar masas extremadamente pequeñas.

Los autores afirman haber logrado una resolución mejor que 1 atogramo (menos que la millonésima parte de la millonésima parte de la millonésima parte de un gramo) a temperatura ambiente y presión atmosférica, lo cual supone un nuevo récord en estas condiciones.

Fuente: United Press

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Nanoburbujas

Imagina una diminuta burbuja de jabón con pasajeros en miniatura sujetos a ella. Viajando juntos por el cuerpo, se dirigen directamente a los ganglios linfáticos, en donde los pasajeros saltan y se ponen manos a la obra para garantizar que el cuerpo está a salvo de la peste negra. Esa es la idea de un proyecto de la Universidad de Montana (MSU) y otro ejemplo de cómo los investigadores de la MSU están implicados en materia de nanotecnología y nanomateriales. Ben Lei, profesor ayudante de biología molecular para veterinaria, está colaborando con Jon Nagy de NanoValent Pharmaceuticals, en Bozeman. Su proyecto utiliza una nanopartícula desarrollada por Nagy a partir de moléculas de lípidos. La estructura de la partícula es similar a la de una burbuja de jabón y permite que agentes protectores se unan a su superficie. El objetivo es incrementar la inmunidad haciendo que las vacunas sean más eficaces.

Fuente: Universidad de Montana

China estudia los riesgos de los nanomateriales

Una serie de estudios empiezan a estudiar la bioseguridad de los nanomateriales artificiales.

El siglo XXI ha sido testigo del rápido desarrollo de la nanociencia y la tecnología. Los nanomateriales, por ejemplo, han sido fabricados a gran escala y ampliamente utilizados en casi 1.000 bienes de consumo y productos industriales. Sin embargo, debido a sus extrañas características, se ha observado que las nanopartículas presentan interacciones inusuales con el biosistema en el interior del cuerpo humano, perturbando o regulando el proceso vital, lo que puede resultar perjudicial para la salud de las personas. Tomarle las riendas a la nanotecnología y conseguir que ésta beneficie, en lugar de perjudicar, nuestra salud, no sólo es un reto para los científicos, sino también un tema fundamental para los gobiernos de varios países a la hora de formular sus estrategias de investigación y tecnología en materia de seguridad pública.

Actualmente, los estudios acerca de los bioefectos de los nanomateriales y sus mecanismos de funcionamiento todavía se encuentran en fase preliminar. Si China quiere ser uno de los principales participantes en el desarrollo y la producción de nanotecnología a nivel mundial, un enfoque fundamental para incrementar su competitividad es establecer unos estándares nacionales de nanotecnología, entre los que deberán estar incluidos los de seguridad.

Para hacer frente a estas cuestiones, con el apoyo del Programa Nacional de Investigación Básica, un equipo de investigación dirigido por ZHAO Yuliang, del Centro Nacional de Nanocienia y Tecnología afiliado al CAS, ha iniciado una investigación sobre la bioseguridad de los nanomateriales artificiales.


Fuente: The Chinese Academy of Sciences

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