Modeling 13 Archimedean solids by and object-oriented language

The computational study of structures with chemical relevance is preceded by its modeling in such manner that no calculations can be submitted without the knowledge of their spatial atomic arrangement. In this regard, the use of an object-oriented language can be helpful both to generate the Cartesian coordinates (.xyz file format) and to obtain a ray-traced image. The modeling of chemical structures based on programming has some advantages with respect to other known strategies. The more important advantage is the generation of Cartesian coordinates that can be visualized easily by using free of charge software. Our approach facilitates the spatial vision of complex structures and make tangible the chemistry concepts delivered in the classroom. In this article an undergraduate project is described in which students generate the Cartesian coordinates of 13 Archimedean solids based on a geometrical/programming approach. Students were guided along the project and meetings were held to integrate their ideas in a few lines of programmed codes. They improved their decision-making process and their organization and collecting information capabilities, as much as their reasoning and spatial depth. The final products of this project are the coded algorithms and those made tangible the grade of learning/understanding derived of this activity.

Oligomeric approach to 2D materials modeling

Oligomeric approach has been originally developed to study electronic properties of conjugated polymers. This approach allows to access electronic properties of 1D systems otherwise difficult to calculate. We successfully extended this method to study electronic properties of 2D materials. In this review we summarize our recent work in this area. It has been established that large graphene nanoflake possess multiconfigurational singlet or even high spin ground state. Doping of 2D systems has also been explored and it has been demonstrated that doping allows to tune their electronic properties, including ionization potentials, electron affinities, reorganization energies and the very nature of the ground state. The electronic properties of novel 2D allotropies of carbon, phosphorus, germanium and silicon have been studied as well as their complexes with Li. Heterostructures, of different 2D allotropies are readily formed. This is an alternative method for tuning of their electronic properties.

Presentación

El presente número de Mundo Nano está dedicado al asunto de la gobernanza, las políticas públicas y la regulación de las nanociencias, la nanotecnología y sus productos. El número cuenta con textos que analizan la situación de las nanotecnologías en seis países de la región: Argentina, Brasil, Costa Rica, México, Uruguay y Venezuela. El lector encontrará dos textos sobre gobernanza, uno con énfasis en nanomedicina y otro en el aspecto laboral; de regulación también hay textos sobre las experiencias brasileña y argentina. Hay dos textos que analizan las políticas públicas, uno para el caso en México, y aspectos de innovación de Costa Rica, Uruguay y Venezuela, tres países donde el tema de la nanotecnología es emergente.

Governança, nanotecnologia e a necessidade de capacitação da força de trabalho

Este artigo tem por objetivo evidenciar as contribuições do projeto “Impactos das nanotecnologias na saúde dos trabalhadores” desenvolvido pela Fundacentro, Brasil, entre 2006 e 2019, para a capacitação dos trabalhadores, tendo em vista uma governança participativa em nanotecnologia. Foram utilizados como indicadores destas contribuições a descrição das ações desenvolvidas e um levantamento de citações encontradas na internet sobre o projeto, especialmente as produzidas por sindicatos ou entidades de trabalhadores. Ao evidenciar as ações desenvolvidas e as referências feitas à estas ações na Internet e publicações sobre o tema é possível não só garantir a pertinência do projeto desenvolvido como também obter uma indicação consistente do alcance e difusão dos conhecimentos abordados.

Autorregulación y empresas ciudadanas: cartilla de lineamientos legales para emprendedores que trabajan con nanotecnología

En la actualidad existe un crecimiento en el uso de las nanotecnologías, dentro de la Cuarta Revolución Industrial, brindando una serie de preocupaciones en relación a los aspectos éticos, legales y sociales, así como sobre los riesgos para la salud y el medio ambiente. Ante esta realidad, de muchos riesgos, se ha vuelto cada vez más difícil para la Ley y el Estado dar seguimiento a la producción de legislación. Buscamos responder con este artículo la siguiente pregunta de investigación, desde una perspectiva metodológica sistémico-constructivista: ¿es posible crear escenarios legales regulatorios a partir de los diferentes principios legales existentes en el derecho brasileño, apuntando a la supervisión de nanotecnologías y nanomateriales, a la luz del pluralismo jurídico de Gunther Teubner? Para ello, se presentaron los conceptos de riesgo, a partir de los estudios de Luhmann y Ulrich Beck, la idea de pluralismo jurídico de Gunther Teubner, de empresa ciudadana y de autorregulación regulada. Y al final, se presentó un ejemplo de esta solución, a través del Cartilla de Lineamientos Legales para el Segmento Industrial y Comercial que trabaja con Nanotecnologías. En conclusión, a través de la autorregulación regulada es posible crear escenarios legales regulatorios, que posibiliten la pluralidad jurídica, para ayudar en la producción normativa, buscando seguir el ritmo de los cambios en la sociedad

Gobernanza de la nanomedicina: una revisión sistemática

La nanomedicina (la aplicación de la nanotecnología en medicina) está revolucionando el diagnóstico, tratamiento y control de enfermedades. Aunque es cierto que esta ha generado importantes beneficios desde el punto de vista médico, existen riesgos toxicológicos, ambientales, éticos y sociales que deben ser analizados. La gobernanza, entre otras cosas, abarca la gestión de riesgos y beneficios de las nuevas tecnologías, por lo que puede aplicarse en nanomedicina para el análisis de riesgos. El objetivo de este artículo es mostrar un panorama de la gobernanza de la nanomedicina a través de una revisión sistemática de la literatura científica. La metodología empleada consistió en los siguientes pasos: 1) búsqueda de artículos en las bases de datos de Scopus, Web of Science y SciELO; 2) limpieza de resultados; 3) obtención de datos altmétricos de la plataforma Dimensions; 4) descarga y lectura de los artículos, y, 5) análisis crítico de los artículos. Como resultado se identificaron deficiencias regulatorias y preocupaciones éticas vinculadas con los productos nanomédicos, pero también se encontraron propuestas para evaluar riesgos y abordar aspectos éticos. Se concluye que, aunque ha habido progresos en la evaluación de riesgos, aún existen asuntos pendientes en materia de regulación.

Sandbox reglamentario como fuente de derecho en caso de la disrupción nanotecnológica brasileña

Consolidar el sandbox regulatorio como fuente de producción normativa para abordar la regulación legal del desarrollo y aplicación de la nanotecnología es el objetivo de este artículo. Dada la paradoja existente entre la nanotecnología y el riesgo, ambos inherentes al desarrollo, la cual se presenta como un problema para la sociedad al tener que lidiar con límites, sería deseable conseguir una regulación legal. Pero, ¿qué regulación legal se está considerando? Ciertamente, a la producida por la intervención social como factor de validación y gestión de los límites de esta paradoja. En este sentido, y retomando otra iniciativa brasileña, el sandbox regulatorio se muestra como una posibilidad de regulación legal del desarrollo y aplicación de la nanotecnología. Para lograr este objetivo, nos basaremos en el proyecto de la Comisión de Valores de Brasil, la cual, junto con el Banco Interamericano de Desarrollo, implementó el proceso normativo denominado sandbox, para regular legalmente las empresas financieras de base tecnológica en una etapa temprana, además de atender las necesidades de control de riesgos y favorecer el desarrollo de la sociedad. La metodología utilizada es hipotético-inductiva, de naturaleza cualitativa y de enfoque sistémico-constructivista. Como técnica de investigación, se utiliza la recolección de datos, documentos, y el análisis de literatura. Los resultados indican que en el caso del desarrollo nanotecnológico y ante la imposibilidad de que el legislador constituyente conozca tal objeto, el sandbox regulatorio puede dar paso a normas dinámicas y democráticas donde todos los actores participan en la construcción del proceso regulatorio, impactando, por tanto, la toma de decisiones sobre la innovación.

Alúmina anódica porosa (AAP): arreglo de nanocrisoles de α-alúmina de tamaño modulable

Debido al creciente interés en la síntesis de diferentes estructuras a escala nanométrica, las alúminas anódicas porosas son una alternativa emergente a los métodos más sofisticados y costosos que se utilizan actualmente. En este trabajo se presenta una breve revisión acerca de algunos resultados experimentales recientes para sintetizar alúminas anódicas porosas con diámetros de poro extra grandes (>200 nm), usando mezclas de ácidos como electrolitos y voltajes altos de anodizado. Adicionalmente, se presentan estudios relacionados con la estabilidad térmica de las alúminas anódicas porosas, formadas en condiciones estándar, usando los electrolitos más comunes (ácidos sulfúrico, oxálico y fosfórico). Dichos estudios han mostrado que la alúmina anódica, de inicio amorfa, debe transitar por un proceso de eliminación de aniones previo a la transformación de fases policristalinas hasta alcanzar la fase más estable, α-alúmina. Finalmente, se mencionan algunas de las más destacadas aplicaciones que podrían tener las nanoestructuras obtenidas a partir de alúminas anódicas porosas obtenidas por métodos no convencionales y las tratadas térmicamente.

Obtención de nanocelulosa a partir de residuos postcosecha

El principal problema que enfrentan los residuos agroindustriales es la falta de conciencia ambiental de los productores, sumado a los pocos recursos destinados al desarrollo de nuevas tecnologías y las pobres políticas gubernamentales para el manejo de dichos residuos. Lo anterior genera fuentes puntuales de contaminantes atmosféricos y nos hace cómplices del cambio climático por la emisión de gases efecto invernadero y contaminantes climáticos de vida corta, como el carbono negro. En las últimas décadas, se ha puesto gran interés por el descubrimiento del nuevo mundo de las nanopartículas y en particular el de la nanocelulosa. Algunos logros, ya son visibles y tienen múltiples aplicaciones. Pero si bien es cierto que hay numerosos avances en la obtención de estas nanomaterias a partir de distintos tipos de fibras naturales o residuos postcosecha, aún falta investigación para lograr la factibilidad de tales tecnologías, principalmente por los gastos energéticos y los costos de producción. En esta revisión se ofrece un resumen de diversos ensayos de laboratorio que reconocen la posibilidad de obtención de nanocelulosa a partir de residuos postcosecha, mediante diversos métodos, con el fin de despertar el interés por perfeccionar la logística de las técnicas y la eficiencia de los procesos que se ofrecen a partir de diferentes residuos agroindustriales.

Nanoquímica, un campo de conocimientos de alto valor educativo y disciplinar

La nanoquímica es un área de conocimientos enfocada en la obtención y la caracterización de materiales que tienen su origen en la escala nanométrica. Se fundamenta en métodos de síntesis ascendente (bottom-up) que involucran procesos de autoensamblaje molecular, así como herramientas, modelos y aproximaciones que son propios de la química. En las últimas décadas esta subdisciplina ha hecho valiosas contribuciones a los ámbitos de la investigación, la industria, la tecnología y el cuidado del medio ambiente. En este trabajo, se analiza el desarrollo histórico, las nociones básicas, así como algunas técnicas y aplicaciones representativas de la nanoquímica con la finalidad de mostrar su valor disciplinar. Posteriormente, se discuten aspectos que permiten justificar su relevancia educativa. En la última parte de este manuscrito se ofrece una descripción de diversas propuestas que se han desarrollado en el bachillerato y en las etapas iniciales de la formación universitaria en torno a la enseñanza de contenidos que guardan relación con la nanoquímica, ya que estas pueden orientar y robustecer el trabajo pedagógico en este campo.