Un nanointerruptor

Científicos del Departamento de Energía de EEUU que realizan investigación básica han descubierto un sistema basado en nanotubos de carbono que funciona como un conmutador a escala atómica.

Los investigadores del Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL) señalan que su enfoque consiste en realizar cálculos de primeros principios poniendo una molécula en el interior de un nanotubo de carbono con el fin de influir en la corriente electrónica que fluye por este.

En el modelo del ORNL, la compuerta es una molécula corta encapsulada en el interior de un nanotubo de carbono de aproximadamente un nanómetro de envergadura o tres órdenes de magnitud por debajo de la de un chip de silicio.


Fuente: Earthtimes

Envasados inteligentes para alimentos

Envasados inteligentes para alimentos basados en nanotecnología.

Los alimentos del futuro podrían venir envasados en plásticos inteligentes que detectan la contaminación y se biodegradan una vez tirados a la basura.

Esta película de polímero, que puede indicar la exposición a tensiones extremas y temperaturas elevadas, ha sido desarrollada en Italia. Según Andrea Pucci, de la Universidad de Pisa, y directora de la investigación "Bis(benzoxazolyl)stilbene excimers as temperature and deformation sensors for biodegradable poly(1,4-butylene succinate) films", la película es estable en la atmósfera. Sin embargo, una vez desenvasado el alimento, la película desechada será eliminada por los microorganismos presentes en la tierra y en el agua dulce o salada, añade.


Fuente: Nanowerk

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Microscopio de campo próximo fluorescente

La idea de la microscopía de campo próximo es ofrecer una técnica que permita medir y manipular estructuras extremadamente pequeñas (a nivel de nanómetros). Sin embargo, la mejor resolución que se ha logrado es de 20 nanómetros. Por ahora.

“Hemos sido capaces de trabajar con moléculas que, por separado, contaban tan solo 15 nanómetros”, señala Stephen Quake para PhysOrg.com. Quake y su grupo, del Instituto Tecnológico de California, en Pasadena, han creado un microscopio de campo próximo fluorescente capaz de distinguir moléculas individuales. Los resultados se han publicado en un artículo titulado “Fluorescence Near-Field Microscopy of DNA at Sub-10 nm Resolution” en la revista Physical Review Letters.

“Los microscopios de luz convencionales utilizan lentes, por lo que sus propiedades de formación de imágenes se ven limitadas por las propiedades de las lentes”, explica Quake. “La limitación principal es la longitud de onda de la luz. Pero durante los últimos 20 años, la microscopía de campo próximo ha proporcionado modos de mirar los objetos sin estar limitados por la longitud de onda de la luz. Para la mayor parte, esto supone entre dos y cuatro veces mejor que el límite de difracción”.


Fuente: Physorg

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Nuevo tipo de celda de combustible

Un grupo mixto de investigación japonés, formado por miembros del Instituto Central de Investigación del Sector de la Energía Eléctrica y del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada, ha desarrollado una pila de combustible de óxido sólido (SOFC) capaz de funcionar con gran eficacia a temperaturas relativamente bajas de alrededor de 500-650ºC.

El hecho de que funcione a temperaturas más bajas reduce la necesidad de materiales aislantes y permite que la parte externa sea de metal en lugar de cerámica, disminuyendo el coste.

La pila prototipo tiene una forma cilíndrica con un diámetro externo de 3mm y una parte que genera electricidad de 3cm de largo. Utilizando hidrógeno como combustible, la pila puede generar 1,06 vatios por centímetro cuadrado de electrodo al llevarla a temperaturas de unos 500-650ºC. En comparación, las SOFC convencionales necesitan temperaturas de unos 800ºC para funcionar con esta eficacia. El grupo de investigación pretende desarrollar una versión práctica que se pueda utilizar como fuente de energía distribuida en los hogares.


Fuente: Fuel Cell Works

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Nanotecnología avanzada en el Reino Unido

Los británicos toman las riendas de la nanotecnología avanzada.

Ya expresamos anteriormente nuestro entusiasmo acerca del proyecto Software Control of Matter del Reino Unido y, seguramente, ya han realizado progresos, marcándose un objetivo visionario y ambicioso que se espera sea patrocinado:

Proponemos la creación de una maquina molecular que construirá nuevos materiales bajo el control de un software. La salida de la máquina serán cadenas de unidades de construcción unidas por enlaces covalentes. La máquina es modular y está diseñada para aceptar muchas unidades de construcción diferentes, desde moléculas pequeñas a nanopartículas, con un amplio abanico de propiedades químicas y físicas. Para impulsar su desarrollo nos centraremos en usarla para crear dos productos finales: un cable molecular, capaz de transportar energía y carga eléctrica, y un catalizador. El control del software empieza con la especificación por parte del usuario final de una secuencia de unidades de construcción. La secuencia final se codifica en una cinta de instrucciones que puede leer la máquina: la cinta es, en sí, una molécula, un oligómero sintético de ADN. La secuencia final de unidades de construcción se convierte automáticamente en una secuencia de control de bases de ADN y la cinta se produce por medio de una síntesis comercial en fase sólida. La función de la máquina es leer la cinta de instrucciones y establecer los enlaces entre las unidades de construcción siguiendo la secuencia especificada. Cada uno de los componente de esta fábrica molecular es, en sí, una molécula: nuestro objetivo es desarrollar el sistema hasta el punto de que pueda ser distribuido a los usuarios finales como sustancias químicas en viales de plástico.


Fuente: Foresight Institute

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Introducción a la nanociencia

Curso de Introducción a la Nanociencia

El departamento de Física Aplicada de la Universidad de Alicante viene organizando un interesante curso de "Introducción a la Nanociencia" que va dirigido a estudiantes que están ya en los últimos cursos de las licenciaturas de Química, Ingeniería Química y otras Ingenierías.

Este curso de Introducción a la Nanociencia que se ha desarrollado durante el primer cuatrimestre del curso 2006-07 en el campus de la UA y finaliza con unas interesantes jornadas de Nanociencia que tendrán lugar el próximo 19 Enero.

Jornadas sobre Nanociencia

La lección inaugural de las Jornadas sobre Nanociencia será impartida por el Presidente de la Real Sociedad Española de Quimica, con las intervenciones el Nazario Martín León, Ignacio Martín Gullon, Francisco Miguel Martinez Verdú, Andrés Pedreño, Antonio Marcilla y Juan Miguel Feliu Martinez.

Más información.

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

Nanopartículas de oro para curar el cáncer

Eliminar el cáncer con bombas y balas de oro a nanoescala.

La termólisis (de termo-, que significa calor y –lisis, que significa destrucción) es un proceso químico por el cual, aplicando calor, una sustancia se descompone en otras sustancias.

En la fototermólisis se utiliza una transferencia de energía láser para generar el calor requerido.

Por último, la nanofototermólisis es el proceso en el que las nanopartículas, irradiadas por pulsos láser cortos, se calientan tan rápido que explotan. Esta explosión térmica de nanopartículas (nanobomba) puede ir acompañada de plasma óptico o generar ondas de choque con una expansión supersónica y fragmentos de partículas de elevada energía cinética, pudiendo todo ello contribuir a eliminar las células cancerosas ligadas a ellas.

Modificando la longitud de onda del láser, la duración de los pulsos y el tamaño y la forma de las partículas, esta tecnología puede producir, de forma controlada, un daño muy localizado, que puede oscilar de unos cuantos nanómetros (para el ADN) a decenas de micrones (el tamaño de una sola célula cancerosa) sin dañas los tejidos colindantes.


Fuente: Nanowerk News

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Las propiedades de las nanopartículas

Las propiedades de las nanopartículas dependen del tamaño del clúster.

Según han demostrado investigadores de Dinamarca, pequeñas variaciones en el número de átomos de los bordes de las nanopartículas de disulfuro de molibdeno (MoS2) pueden influenciar profundamente la estructura a escala atómica del cristal, su coordinación y sus propiedades electrónicas entre otras características. Este descubrimiento podría conducir a mejoras en los catalizadores de desulfurización basados en MoS2 empleados en la limpieza de carburantes, así como a lubricantes avanzados y otras aplicaciones.

A medida que las legislaciones de EEUU, Europa y Japón, entre otros, exigen unos niveles cada vez menores de sulfuro en los combustibles utilizados por los medios de transporte, los científicos están duplicando sus esfuerzos para resolver el mecanismo de reacción que hay tras la hidrodesulfurización, un proceso mediante el cual se extrae el sulfuro de los hidrocarburos y se convierte en sulfuro de hidrógeno volátil en presencia de catalizadores de MoS2.


Fuente: Nanowerk News

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Nuevos adhesivos

Intentando crear un “pegamento” que mantenga la unión justo hasta el punto de rotura del material que se pretende pegar, los científicos observaron que ya existe un pegamento de esas características: en los huesos, las conchas de abalón y las telas de araña, por nombrar algunos ejemplos.

Según descubrieron los científicos Paul Hansma, Patricia Turner y Rodney Ruoff, lo que estos tres materiales naturales tienen en común, es un adhesivo optimizado basado en enlaces sacrificiales y un mecanismo oculto de extensión. Los científicos prevén que estas características pueden ayudar a los investigadores a diseñar y fabricar adhesivos optimizados para materiales nanocompuestos, como nanotubos de carbono y láminas de grafeno.

“Es importante hacer un material compuesto sin comprometer las propiedades de los componentes fuertes, como el nanotubo o la lámina de grafeno”, explicó Hansma a PhysOrg.com. Un pegamento óptimo permitiría a estos materiales conservar sus propiedades intrínsecas, especialmente la fuerza.

Como Hansma y sus colegas explican en su trabajo publicado en Nanotechnology, los adhesivos optimizados pueden unir los elementos fuertes de los materiales y ceder justo antes de que rompan, para evitar que se deshaga toda la estructura.


Fuente: Physorg

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Transmisión de luz por nanocable

Un equipo de físicos del Boston College (BC) ha transmitido luz visible a través de un cable en miniatura (cientos de veces más pequeño que un cabello humano) en un nuevo invento que augura importantes avances en tecnología solar e informática óptica.

El descubrimiento, cuyos detalles se pueden consultar en el ejemplar del 8 de enero de la revista Applied Physics Letters, desafía un principio fundamental según el cual la luz no puede pasar a través de un agujero mucho más pequeño que su longitud de onda. De hecho, el equipo del BC hizo pasar la luz visible, cuya longitud de onda está entre 380-750 nanómetros, por un cable con un diámetro menor al límite inferior de dicho rango.

Según los investigadores, este logro abre una puerta hacia una amplia gama de nuevas tecnologías, desde células solares de alta eficacia y baratas a conmutadores microscópicos basados en la luz que se podrían utilizar en la informática óptica. Incluso se podría utilizar esta tecnología para ayudar a ver a personas ciegas, señalan los científicos.

Fuente: Eurekalert

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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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Nanotecnología: ¿buena o mala?

Las nanopartículas podrían ser la clave para tratar enfermedades o crear nuevas fuentes de energía increíbles. Actualmente, ya se utilizan en algunos productos, como procesadores informáticos, pantalones antimanchas y cosméticos.

Según los cálculos del gobierno estadounidense, en diez años, 2 millones de trabajadores de todo el mundo podrían tener empleos relacionados con la nanotecnología que producirán bienes por valor de más de un trillón de dólares anuales.

Un creciente número de nuevas empresas de nanotecnología esperan aprovecharlo. En High Point, los investigadores trabajan para mejorar una amplia gama de productos de consumo. En Whitsett, una fábrica emplea nanomateriales para elaborar recubrimientos de alta tecnología. En Yadkinville, una empresa trabaja en el desarrollo de materiales para aviones de combate. Investigadores de la N.C. A&T estudian distintas formas de mejorar la administración de fármacos en las zonas específicas del cuerpo en las que son necesarios. Y está planificada la construcción de una nueva escuela de nanotecnología para los estudiantes de esta universidad.

Sin embargo, paralelamente a todas estas promesas surgen incertidumbres. Los críticos señalan que la nanotecnología está avanzando demasiado rápido sin tener suficientes conocimientos acerca de los problemas de seguridad. Y nadie conoce realmente las posibles consecuencias a largo plazo para los consumidores, los trabajadores y el medioambiente.

"Es como un funambulista que trabaja sin red", señala George Kimbrell, del International Center for Technology Assessment, un organismo de control.



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Colaboración entre la UE y América Latina en Nanotecnología

Gobiernos de todo el mundo están realizando una gran inversión en I+D en Nanotecnología para un amplio abanico de aplicaciones en sectores como las TIC, el sanitario, el energético, el agroalimentario, el aeroespacial, etc. Los progresos realizados en Europa, EEUU y Asia acaparan la mayor parte de la atención de los medios de comunicación y los inversores, mientras la comunidad de nanociencia y nanotecnología de Latinoamérica es ignorada sistemáticamente en los llamados informes globales. La Unión Europea ayudará a resolver esta laguna con la financiación de su nuevo proyecto NANOFORUMEULA.

Durante el 2007 y 2008, la UE fomentará las viejas relaciones de investigación entre las organizaciones latinoamericanas y las europeas para cooperar en nanotecnología dentro del marco del proyecto Nanoforum de la UE y Latinoamérica. Los cooperantes en el proyecto organizarán las visitas de intercambio de unos 20 investigadores latinoamericanos a 4 organizaciones europeas de investigación especializadas en nanotecnología. Además, organizarán dos talleres y las subsiguientes comisiones investigadoras en México y Brasil que permitirán a los empresarios e investigadores europeos identificar oportunidades para establecer relaciones de trabajo. El primer evento es un taller y una comisión investigadora que se celebrará junto con la International Materials Research Conference en Mexico, que tendrá lugar en agosto de 2007. El proyecto se desarrollará desde el 1 de diciembre de 2006 hasta el 31 de mayo del 2008.


Fuente: Nanowerk News

Tejidos que se limpian con nanotecnología

Los tejidos autolimpiables podrían revolucionar el sector de la ropa deportiva. Esta tecnología, creada por científicos contratados por el Ejército del Aire de los EEUU, ya se ha utilizado para fabricar camisetas y ropa interior que se pueden llevar puestas durante semanas sin lavar sin perder la higiene.

La nueva tecnología sujeta las nanopartículas a las fibras textiles por medio de microondas. Luego, se unen directamente a las nanopartículas sustancias químicas capaces de repeler el agua, la grasa y las bacterias. Estos dos elementos se combinan para formar un recubrimiento protector en las fibras del material que elimina las bacterias y hace que los líquidos resbalen y escapen del mismo.

El ejército de los EEUU invirtió más de 20 millones de dólares en el desarrollo de este tejido, derivado de una primera investigación que pretendía proteger a los soldados frente a las armas biológicas. Según Jeff Owens, uno de los científicos que trabajó en el proyecto: "Durante la operación Tormenta del Desierto, la mayoría de las bajas se produjeron por infecciones bacterianas y no por accidentes o fuego amigo. Tratamos la ropa interior de los soldados con esta tecnología y éstos la probaron durante varias semanas, observando que se mantenía en unas condiciones higiénicas. Además, ayudó a resolver algunos problemas de piel".


Fuente: Live Science

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Nanotecnología y terapias genéticas

Cubos de nanopartículas de ADN

Según un equipo de científicos de Grecia, los cubos moleculares que envuelven el ADN dentro de las nanopartículas podrían tener consecuencias en la terapia genética.

Konstantina Yannakopoulou, del Centro Nacional de Investigaciones Científicas ‘Demokritos’, en Atenas, y su equipo, han obtenido una serie de azúcares cíclicos, llamados ciclodextrinas, que pueden reaccionar con el ADN. Las ciclodextrinas tienen una estructura en forma de cono que les permite actuar como anfitrión de moléculas invitado. Este nuevo tipo de ciclodextrina puede comprimir los invitados de ADN en el interior de las nanopartículas, un requisito para transferir el ADN al interior de las células, señala Yannakopoulou.

La transferencia de ADN carece de interés en el campo de la terapia genética. Los agentes de transferencia genética basados en las ciclodextrinas suelen ser más biocompatibles, menos tóxicos y originan muchas menos respuestas inmunológicas no deseadas que otros agentes utilizados en transferencias genéticas, añade Yannakopoulou.


Fuente: RSC

Nanomedicina - Nanotecnología para la Salud

La Plataforma Tecnológica Europea de Nanomedicina ha publicado un documento de “visión” de 45 páginas sobre nanomedicina, titulado “Nanomedicine - Nanotechnology for Health” (ver documento pdf), con el fin de definir la agenda europea de investigación en nanomedicina para los próximos años.

La nanomedicina, aplicación de la nanotecnología en la asistencia sanitaria, ofrece varias posibilidades muy prometedoras para mejorar considerablemente la terapia y el diagnóstico médico, haciendo asequible una mayor calidad de vida para todos. Al mismo tiempo, la nanomedicina es un factor estratégico para la competitividad sostenible de Europa.

Con el fin de evitar que esta joven disciplina de crecimiento rápido sufra de fragmentación y falta de coordinación, la industria y el sector académico, junto con la Comisión Europea, han identificado la necesidad de una iniciativa europea para interrelacionar las distintas ramas de la nanomedicina en una firme estrategia de avance. El resultado ha sido la Plataforma Tecnológica Europea de Nanomedicina, un consorcio encabezado por la industria que reúne a las principales partes interesadas europeas del sector.


Fuente: Cordis

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