Pilas galvánicas flexibles de Ag-Al a base de textiles

Los textiles inteligentes brindan diversas funcionalidades como son: acabados especiales sobre las telas (antibacteriales, antimanchas, ignifugo, hidrofóbico, etc.), sensado de diversas variables (físicas, químicas, biológicas, etc.), circuitos electrónicos de propósito especifico (calefacción, antenas, almacenamiento y procesamiento de información, etc.), pantallas e iluminación, todo esto incorporado en la ropa y calzado. Las aplicaciones electrónicas normalmente se deben poder retirar de las telas antes de un ciclo de lavado para evitar un rápido deterioro. Actualmente, todo este tipo de aplicaciones utilizan fuentes de energía externas, baterías comerciales o conexión a la línea eléctrica para satisfacer sus necesidades de consumo de potencia. Por esta razón, para brindar la independencia de fuentes externas es más conveniente que los textiles inteligentes utilicen pilas o baterías igualmente integradas en los mismos textiles. En este trabajo se estudia la pila galvánica a base de electrodos de plata y aluminio utilizando telas de algodón. Se reporta su curva de descarga y se extrae la capacidad de la pila en unidades de miliampere por hora (mAh). Adicionalmente, las pilas textiles fabricadas contienen las siguientes características: son ligeras, son de área pequeña, son flexibles, su proceso de fabricación es simple y sus características eléctricas son escalables.

Nanoencapsulación de compuestos bioactivos con actividad antioxidante de Justicia spicigera (Muicle) y Theobroma cacao L. (Cacao)

En este trabajo, se elaboraron nanopartículas cargadas con extractos polifenólicos de Theobroma cacao L. (cacao) y Justicia spicigera (muicle). El contenido de fenoles totales del grano de cacao y el muicle se determinó usando el reactivo Folin-Ciocalteu y la actividad antioxidante se estimó usando los ensayos DPPH (2,2-difenil-2-picrilhidrazilo) y FRAP (reducción férrica / poder antioxidante). El proceso de nanoencapsulación se realizó mediante un nano-secador por aspersión utilizando pectina y aislado de proteína de suero como materiales de pared. Los resultados mostraron que fue posible obtener nanopartículas con morfología esferoidal homogénea y un tamaño promedio de aproximadamente 500 nm. Los experimentos in vitro, en los que se utilizó el método DPPH para evaluar la prevalencia de la capacidad inhibitoria de radicales libres de los extractos nanoencapsulados, indicaron que las eficiencias de carga para las nanopartículas cargadas con ambos extractos fueron aproximadamente del 56.53 % y 41.38 % para muicle y cacao, respectivamente; de la misma manera los resultados de FRAP fueron equivalentes respecto a la capacidad antioxidante.

Nanoesferas poliméricas conteniendo nutrientes para su aplicación en cultivo de (Lactuca Sativa)

En este trabajo se nanoencapsuló urea en una matriz de quitosano (QS), para reducir la cantidad de urea empleada en el cultivo de lechuga sembrada en suelo. El tamaño de las nanocápsulas con y sin urea fue determinado por MEB y DLS. La carga o potencial zeta de las nanocápsulas fue analizada empleando un nanozetasizer. Los resultados de MEB indicaron que las esferas sin urea presentaron un tamaño de 250 ± 50 nm con potencial Z de 25.00 ± 0.96 mV y con urea de 500 nm ± 50 debido a la adición de urea un potencial de 17.10 ± 2.56 mV. La cantidad de urea utilizada como fertilizante en las nanoesferas fue únicamente del 30 % del total empleado en el cultivo control. Las lechugas nutridas con las nanoesferas de quitosano con urea tuvieron una altura 32 % mayor en la roseta comparadas con el cultivo control. No se observó una diferencia significativa en la elongación de la raíz y el diámetro de la roseta. La cantidad de nitrógeno en la raíz de las lechugas nutridas con las nano esferas fue 5 % menor que en el tratamiento control.

Fitofármacos nanotransportados en el tratamiento de cáncer de mama

El cáncer de mama es un problema de salud pública en el mundo, esta enfermedad es la principal causa de muerte por cáncer en las mujeres; por ello, es fundamental sumar esfuerzos para el desarrollo de estrategias que permitan mitigar su impacto social, económico y a la salud. Las moléculas activas derivadas de las plantas (fitofármacos) son una fuente prometedora de soluciones para esta problemática y su mejoramiento con la aplicación de sistemas de liberación de fármacos de base nanotecnológica es sin duda, una estrategia que debe ser evaluada para ofrecer alternativas para el tratamiento de los pacientes oncológicos. La consideración correcta de los factores que impactan en el éxito de estas estrategias es primordial, por ello, en este capítulo se exponen los fundamentos teóricos para la obtención de fitofármacos nanotransportados para el tratamiento del cáncer de mama, así como una breve introducción a esta neoplasia; el concepto de fitofármacos, sus métodos de obtención y las características de calidad que deben cumplir; así mismo, se describen los sistemas nanométricos para el transporte de fármacos contra el cáncer y las características fisicoquímicas y de calidad que estos deben cumplir para su éxito. Finalmente, se exponen algunos avances que este grupo de investigación ha logrado en el desarrollo de fitofármacos nanotransportados para el tratamiento del cáncer de mama.

Nanopartículas de oro y sus efectos sobre microorganismos acuáticos, un estudio sobre "Daphnia Pulex"

En las últimas décadas, la nanotecnología ha emergido como un área de investigación que está encontrando aplicaciones en múltiples campos. El mercado actual incluye nanomateriales que proporcionan grandes ventajas sobre los materiales en su forma convencional, una de éstas, su mayor área de contacto, lo que los hace ideales como sustancias catalíticas, mejorando este tipo de procesos con la consecuente reducción de insumos. Dentro de los nanomateriales comúnmente utilizados, las nanopartículas de oro se han aplicado principalmente en biomedicina, salud y belleza, sector automotriz y electrónica. Sin embargo, el uso cada vez más generalizado de nanopartículas no va aparejado con estudios sobre el impacto ambiental que conlleva la disposición final de sus residuos, especialmente en medios acuáticos, destino habitual de muchas sustancias utilizadas en procesos industriales, los cuales han sido poco estudiados. La presente investigación aborda el efecto que tienen las nanopartículas de oro con recubrimiento de quitosano sobre Daphnia pulex, microorganismos generadores primarios en la cadena trófica. Como resultado fundamental de este trabajo se estableció una dosis letal media (EC50) de 0.5721 mg/L de Au en este tipo de microorganismos, este estudio confirma así la importancia de llevar a cabo más investigación sobre la toxicidad de nanopartículas funcionalizadas, especialmente de oro, en organismos acuáticos microscópicos que son la base de muchas cadenas tróficas en ríos y lagos.

Aplicación de hidróxidos laminares de Ni, Fe y Co para la conversión de energía: Hidrólisis del agua

El avance tecnológico requiere de materiales que tengan un impacto directo en la vida cotidiana. Así, el desarrollo y aplicación de sistemas más eficientes, sustentables y por lo tanto no agresivos con el ambiente son un reto para la comunidad científica al involucrar diferentes disciplinas en la búsqueda de lograr el control de las propiedades a nivel nanométrico. En particular, los materiales multi-hidróxidos laminares, comúnmente conocidos como HDL, brindan un panorama prometedor ya que sus propiedades y composición pueden ser moduladas desde la síntesis, para una amplia gama de usos y aplicaciones. Recientemente, en áreas muy diferentes las aplicaciones de estos materiales han sido exploradas; por ejemplo: magnetismo, reacciones de producción de energía (electrocatalizadores), sensores electroquímicos, sistemas portadores-liberadores de fármacos, representan áreas de oportunidad. Por otra parte, sistemas en bajas dimensiones, la obtención de nanoláminas o nanohojas (nanosheets) a partir de la exfoliación de estos nanomateriales: nanopelículas multicapa, nanocompósitos y estructuras core-shell. La presente propuesta pretende desarrollar materiales tipo HDL multicatiónicos involucrando aspectos desde la concepción, síntesis y aplicación en la electrólisis del agua, proceso fundamental en la producción de hidrógeno, como fuente de energía renovable y una alternativa de las fuentes de energías tradicionales generadoras de contaminantes.

Crecimiento de películas delgadas en atmósfera de oxígeno mediante la técnica de sublimación-CSVT

Las celdas solares de CdTe/CdS en película delgada depositadas sobre substratos flexibles y en la configuración sustrato no han tenido buena respuesta fotovoltaica, dando menores eficiencias que sus homologas desarrolladas en configuración superestrato. Son dos los procesos relacionados con el deterioro de las propiedades de la película absorbente CdTe, estos son: 1) el tratamiento con cloruro de cadmio que se deposita sobre el CdTe antes del CdS no permite que se mejore la unión entre estos semiconductores; 2) el contenido de cobre que se deposita en el contacto trasero de la celda o durante el depósito de CdTe degradando las propiedades de la película. Sin embargo, en el año 2013 se logró desarrollar una celda solar CdTe/CdS sobre sustrato de molibdeno flexible, incorporando de manera controlada capas atómicas de cobre entre el CdTe y el CdS, alcanzando una eficiencia de 11.5 %. Estos resultados dejan claro que aún hay mucho por investigar en cuanto a los materiales disponibles para celdas solares y la importancia que tiene el conocer sus propiedades para entender y dirigir la investigación hacia desarrollo de dispositivos fotovoltaicos eficientes, de bajo costo y que brinden beneficio a largo plazo. En el presente trabajo se presentan los resultados de estudios de las películas delgadas de CdTe depositadas mediante la técnica de sublimación por transporte de vapor en espacio cercano (CSVT, por sus siglas en inglés), sobre sustratos de molibdeno flexible. En estos depósitos se variaron espesores para evaluar la interacción del oxígeno usado durante el depósito en las propiedades estructurales, ópticas, eléctricas, químicas y morfológicas del CdTe. Los resultados mostraron que el oxígeno forma óxidos de teluro y teluratos de cadmio en la superficie de la película de CdTe. Además, se encontró evidencia de defectos comunes del CdTe tales como maclas y fallas de apilamiento.

Aplicación terapéutica de nanodispositivos (medicamentos inteligentes) para la prevención y remediación de enfermedades cardiovasculares

Actualmente las enfermedades cardiovasculares representan la principal causa de morbimortalidad en el mundo; la aplicación de la nanotecnología es una gran promesa para su prevención y tratamiento. Actualmente se están desarrollando nanodispositivos para la liberación dirigida y controlada de medicamentos en sitios específicos en el organismo, por ejemplo, en células, tejidos, vasos sanguíneos y el corazón, así como para su diagnóstico, detección temprana de enfermedades cardiovasculares y tratamiento individualizado de pacientes. Otra aplicación de los nanodispositivos es la liberación de fármacos para corregir el mal acoplamiento de proteínas defectuosas. Con potentes superefectos, las nanopartículas deben ser capaces de provocar efectos terapéuticos a bajas dosis en periodos prolongados. La fabricación de nanodispositivos y nanoacarreadores deberá llevarse a cabo con un enfoque integral que tome en cuenta las propiedades generales, con la finalidad de evaluar la biocompatibilidad y, en consecuencia, evitar efectos adversos y tóxicos. La investigación intensificada en este campo ayudará a disminuir significativamente la morbimortalidad provocada por las enfermedades cardiovasculares. El presente trabajo incluye una sinopsis que describe algunos de los avances más recientes, relevantes y comunes de la nanomedicina en las ECV.

Aplicación de la técnica machine learning al desarrollo de catalizadores para procesos de producción de energía

En la actualidad, el desarrollo de catalizadores es de vital importancia en diversas áreas, siendo muy importante su aplicación en procesos de generación de energía. Al ser las propiedades buscadas para logar una alta eficiencia catalítica en estos materiales cada vez más específicas, el desarrollo experimental de éstos es una tarea muy complicada. Mediante el uso de técnicas de Inteligencia Artificial (IA) como Machine Learning (ML) se plantea la posibilidad de simplificación de estas actividades integrando, a un bajo costo computacional, algoritmos que permitan predecir, con un alto grado de certidumbre, las propiedades de un material diseñado y sintetizado de manera experimental en un laboratorio, reduciendo tiempo y costos en el desarrollo de los mismos.