Tuesday, November 21, 2017

Nuevo catalizador se aleja de los metales de tierras raras.



Un equipo de científicos de la Universidad de Huddersfield ha desarrollado una nueva reacción química que es catalizada por el uso de sales de hierro simples.

Esto proporciona una alternativa barata, abundante y sostenible a los metales más escasos y por lo tanto más costosos. Esta nueva reacción podría llevar a medicamentos más asequibles debido a su uso en los sectores farmacéuticos y agroquímicos.

El líder del proyecto, el profesor Joe Sweeney, dijo: "La mayoría de los catalytes que están en actual uso son los famosos metales escasos como el rodio, paladio, platino o iridio; sin embargo, si nos fijamos en las tablas de abundancia en la corteza terrestre, estos metales se encuentran en el fondo, así que ha habido un gran impulso hacia la elaboración de procesos que utilizan catalizadores más sostenibles, como el hierro, que es probablemente el metal más abundante".


Esta nueva reacción se cree que es mil veces más barata que un proceso equivalente y puede realizarse con aparatos de laboratorio estándar a temperatura ambiente. Los investigadores han patentado la reacción base y continúan sus investigaciones.

Fuente: Laboratory News

Luis Hernández: nanomateriales para el desarrollo científico y tecnológico

Por Érika Rodríguez

Zacatecas, Zacatecas. 21 de noviembre 2017. (Agencia Informativa Conacyt).- “Cuando crees que entiendes cómo suceden las cosas, la naturaleza te enseña cómo en verdad deben ser”, sostiene el doctor Luis Hernández Adame, científico fresnillense cuya línea de especialización es el diseño de nanomateriales aplicados en desarrollo tecnológico, en particular, en el desarrollo de nanomateriales fotosensibles y nanoestructuras con uso en biomedicina.
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uis Hernández culminó su posdoctorado como becario Conacyt en la Universidad de Paris-Sud, en Francia, donde realizó un proyecto de investigación titulado “Nanoestructuras híbridas para el aprovechamiento de la luz solar”. Hoy en día es candidato al Sistema Nacional de Investigadores (SNI) y miembro del grupo de Cátedras Conacyt en el Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (Cibnor), en la Ciudad de La Paz, Baja California Sur.

La línea principal de investigación de Luis Hernández es el desarrollo de nanomateriales utilizados como vehículos de transporte para biomoléculas. Con este proyecto, el Cibnor pretende ser una referencia nacional e internacional en el desarrollo de vacunas y formulaciones para combatir enfermedades e infecciones en una amplia variedad de plantas y animales, y que además tengan un potencial uso en humanos.

Hernández Adame también es coautor de seis artículos científicos y colabora con otros centros y universidades del país, como el Centro de Investigación en Ciencias de la Salud y Biomedicina (CICSAB) de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, en donde están diseñando nanovacunas contra enfermedades como el ZIKA y Alzheimer, además de la Unidad Académica de Estudios Nucleares (UAEN) de la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAZ) en el diseño de un material para cuantificar la dosis de neutrones en diversos lugares como aceleradores lineales utilizados en radioterapia o instalaciones nucleares.

Primer acercamiento con las ciencias

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, Luis Hernández especificó que su primer acercamiento con las ciencias ocurrió de manera indirecta, pues cuando era niño, acudía con su mamá, quien se desempeñaba como maestra de Química, a diversas prácticas de laboratorio.

“Sin buscarlo directamente, mi mamá despertó esta curiosidad por las ciencias, pues en su laboratorio yo veía los experimentos que hacían sus alumnos. Cuando estaba más grande me ayudó a hacer un volcán, en donde hicimos reaccionar dicromato de potasio, azúcar y ácido nítrico, en verdad que esas cosas me divertían mucho. Esos momentos me despertaron esa curiosidad de saber cómo funcionan las cosas. Ella me ha apoyado en todo momento y junto con mis profesores han sido factor clave en mi formación”, expresó.

Ingeniería en Electrónica en conexión con la nanotecnología

Luego de estudiar ingeniería en Comunicaciones y Electrónica, en la UAZ, Luis Hernández se integró a trabajar en la industria, en donde se desempeñó durante dos años como supervisor de mantenimiento electrónico en el Grupo Modelo, en Calera, Zacatecas. En este periodo trabajó con equipos que manejaban radiación ionizante, lo que lo motivó a estudiar una maestría en Ciencias Nucleares con especialidad en Ingeniería Nuclear en la UAEN - UAZ.

Uno de los artículos científicos publicado por el doctor Luis Adame, es titulado “Toxicity evaluation of high- fluorescent rare earth metal nanoparticles for biomaging applications” y aparece en la Journal of BioMedical Materials Research, en su edición de 2017. Disponible en este link.  

“Me llamaba la atención conocer los materiales que eran capaces de detectar la radiación y mantuve la misma idea durante el doctorado en Ciencia de Materiales, que realicé en la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP). En mis estudios de posgrados, todo el tiempo fui becario Conacyt, por lo que me siento muy agradecido con el centro por todo el apoyo que me ha dado para realizar mis estudios”.

Nanomateriales para el avance científico y tecnológico

El también especialista en electrónica, expresó que durante el doctorado trabajó en la producción de nanopartículas utilizadas como biomarcadores celulares. Para esto, desarrolló una metodología para producir nanopartículas de un material fotoluminiscente que es capaz de reconocer y pegarse sobre células cancerígenas con el objetivo de detectarlas y ubicarlas dentro del organismo.

“Son múltiples las aplicaciones que les podemos dar a los nanomateriales. Por ejemplo, también he trabajado con nanomateriales para el aprovechamiento de luz solar con semiconductores como el dióxido de titanio (TiO2). Este material tiene la capacidad de absorber luz ultra violeta (UV) y al modificarlo con nanopartículas podemos volverlo activo también en la luz visible. Así podemos aprovechar gran parte de la radiación solar que por medio de fotocatálisis podemos ser capaces de producir hidrógeno (H2) que es utilizado como una fuente de energía alterna o degradar contaminantes para la remediación de agua o aire”.

Potenciar respuesta de vacunas en animales y plantas en Cibnor

El doctor Luis Hernández expresó que su labor en el Cibnor es fortalecer el grupo de investigación en nanotecnología aplicada a la agrociencia. Su función es la puesta en marcha de una línea de investigación enfocada al diseño y elaboración de nanomateriales para bioconjugar estructuras orgánicas o biomoléculas que puedan ser administradas a plantas y seres vivos acuáticos, con la finalidad de hacerlos más resistentes biológicamente, potenciar su respuesta inmune contra enfermedades o infecciones e incluso modificarlos genéticamente para incrementar su valor nutricional.

“El primer reto que tenemos es desarrollar una cápsula de biopolímero, que contenga antimicrobianos o biomoléculas que puedan ser administrados a peces y plantas. Para esto estamos partiendo por diseñar un material capaz de soportar una biomolécula y que además presente buena estabilidad a factores del medio ambiente como es la temperatura, humedad y calor. Después de esto estaremos en condiciones para comenzar con estudios in vivo, como por ejemplo, en alguna planta o pez y ver si tienen una respuesta inmune”, ilustró.
Otro de los proyectos de Luis Hernández en el Cibnor radica en nanoencapsular fertilizantes para colocarlos en lugares específicos y que no invadan especies o lugares no deseados.
Dr. Luis Hernández Adame 1


Erika Rodriguez. (2017). Luis Hernández: nanomateriales para el desarrollo. 21 de noviembre de 2017, de Conacyt Sitio web: http://www.conacytprensa.mx/index.php/noticias/reportaje/19329-luis-hernandez-nanomateriales-para-el-desarrollo-cientifico-y-tecnologico

Monday, November 20, 2017

Construyen el transistor más pequeño de la historia, 500 veces más fino que una bacteria

Los investigadores, del Departamento de Energía del laboratorio Berkeley (Estados Unidos), se ha podido construir el transistor más pequeño hasta la fecha, con un tamaño de solo un nanómetro (500 veces más fino que una bacteria media, como Escherichia coli), cuando hasta ahora el límite mínimo estaba en los cinco nanómetros.
Pero este pequeño transistor experimental presentado hoy podría mantener viva la predicción de Moore. La clave ha sido usar nanotubos de un material, el disulfuro de molibdeno (MoS2), una molécula que parece tener futuras aplicaciones muy prometedoras en LEDs, lásers o células solares.
«Nuestra investigación muestra que los transistores de menos de cinco nanómetros son posibles. La industria ha estado exprimiendo hasta el último bit de capacidad del silicio. Pero al cambiar el silicio por el MoS2, podemos hacer un transistor de solo un nanómetro de longitud, y conseguir que funcione».

Bibliografía 

Desai, S. (2016). Construyen el transistor más pequeño de la historia, 500 veces más fino que una bacteria. Recuperado de: http://www.abc.es/ciencia/abci-construyen-transistor-mas-pequeno-historia-500-veces-mas-fino-bacteria-201610061958_noticia.html 

Científicos crean un método barato para producir metanol con aire

Este jueves, un equipo de científicos de la Universidad de Cardiff, Reino Unido, ha publicado un artículo en la revista Science en el que han demostrado que son capaces de crear metanol de una forma mucho más barata. Han usado metano, agua oxigenada y un producto barato y muy fácil de conseguir: el oxígeno del aire. La clave de su método está en unos catalizadores, unos elementos que aceleran y facilitan las reacciones químicas, hechos de oro y paladio.
El proceso transcurre en torno a unas nanopartículas de oro y paladio que flotan sin disolverse (en forma de coloides), en el seno de una solución de agua oxigenada. Después, basta con que los investigadores inyecten metano a presión y oxígeno gaseoso. Gracias a esto se consigue oxidar el metano y convertirlo en metanol.

«La comercialización llevará tiempo, pero nuestro método tiene grandes implicaciones para la preservación de las reservas de gas natural a medida que estas vayan disminuyendo», ha explicado Hutchings.

Bibliografía 

Hall, M. (2017). Científicos crean un método barato para producir metanol con aire. Recuperado de: http://www.abc.es/ciencia/abci-cientificos-crean-metodo-barato-para-producir-metanol-aire-201709071852_noticia.html   

Detectan Freón-40 a 400 años luz de la Tierra

Por primera vez en la historia, un equipo de astrónomos ha descubierto en los alrededores de una estrella joven y de un cometa, una molécula anteriormente considerada un marcador útil de la vida tal y como la conocemos: Freón-40.Este hallazgo determina que los organohalógenos que contiene carbono e hidrógeno enlazados con un halógeno, en este caso cloro quizá no sean tan buenos marcadores de la presencia de vida, aunque sí sugeriría que estos ingredientes se heredan durante la fase de formación de los planetas.

En la Tierra ya sabemos que estos compuestos se crean por algunos procesos biológicos, así como por procesos industriales como la producción de medicamentos. Pero el hallazgo de este compuesto en un lugar anterior al origen de la vida, llena el camino de nuevos obstáculos para encontrar vida. Esperábamos que esta molécula pudiera usarse como biomarcador, pero ahora parece que no es necesaria la intervención de la biología, lo que subraya lo difícil que será la búsqueda de vida más allá de nuestro mundo azul.


Bibliografía 

Romero, S. (2017). Protostellar and cometary detections of organohalogens. Nature Astronomy 

The coordination chemistry and function of the molybdenum centres of the oxomolybdoenzymes

La naturaleza de los centros catalíticos de las oxomolibdoenzimas se considera con referencia particular a los resultados de recientes estudios cristalográficos de proteínas. La diferente naturaleza de estos centros, con una o dos moléculas de una piranopterina especial (molibdopterina) ligando el metal a través de un grupo ditioleno, la presencia o ausencia de un nucleótido unido al fosfato de la molibdopterina y la variación en la química de coordinación en el metal representa el término "El cofactor de molibdeno" sin sentido y confuso.

Por el contrario, existe una serie de cofactores de este tipo, relacionados por los denominadores comunes de un solo átomo de molibdeno unido al grupo ditioleno de la molibdopterina y, en alguna etapa del ciclo catalítico, al menos un grupo oxo terminal. Se considera que este resto Mo (O) (molibdopterina) es la unidad funcional centrada en el metal (McFU) de las oxomolibdoenzimas. Las variaciones en la química de coordinación y, por lo tanto, en las propiedades del centro metálico ocurren con la unión de otros ligandos, que pueden incluir: un grupo oxo o sulfido terminal, grupo (s) OH- y / o H2O, un segundo pterin y / o un grupo serina, una cisteína o selenocisteína del esqueleto polipeptídico de la proteína. 

El papel de la molibdopterina se considera con referencia particular a su participación potencial en los diversos procesos redox necesarios para la operación de los ciclos catalíticos de estas enzimas; se presta especial atención a la posible cooperación entre los procesos redox basados ​​en metal y basados ​​en proteínas. 

Bibligrafia 

H. Enemark, J. (1997). The coordination chemistry and function of the molybdenum centres of the oxomolybdoenzymes. JBIC, volumen 2, pp 817-822.

Elaboran combustible a partir de energía solar y del dióxido de carbono del aire

La producción de combustibles líquidos a partir de energía eléctrica procedente de fuentes renovables es un componente principal de la naciente revolución energética. Los científicos del proyecto SOLETAIR acaban de lograr la producción de los primeros 200 libros de combustible sintético a partir de energía solar y del dióxido de carbono del aire, usando para ello la síntesis de Fischer-Tropsch. INERATEC, una nueva empresa impulsada por el Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT) en Alemania, coopera con socios finlandeses en dicho proyecto. La planta química piloto, móvil, produce gasolina, gasóleo y queroseno a partir de dióxido de carbono e hidrógeno, de fuentes renovables.

Aunque la combustión de combustibles como la gasolina genera dióxido de carbono (CO2), la ventaja de elaborarla a partir de dióxido de carbono extraído del aire con el método ensayado es que el proceso no provoca en la atmósfera un aumento neto de este gas con efecto invernadero. El CO2 liberado en ella iguala al recogido de ella para la elaboración del combustible. Siempre es mejor evitar toda contaminación, pero hasta que las energías limpias alcancen el nivel idóneo de implantación, usar combustibles de ese tipo, o sea "neutrales" en carbono, es una buena opción.

La planta piloto tiene una capacidad de producción de hasta 80 litros de gasolina al día. En la primera campaña ahora completada, se produjeron alrededor de 200 litros de combustible en varias fases, para estudiar el proceso óptimo de síntesis, las posibilidades de usar el calor producido y las propiedades del producto.

Bibliografía 

Ruiz, J. (14 de agosto de 2017). Noticiasdelaciencia . Recuperado el 20 de noviembre de 2017, de http://noticiasdelaciencia.com/not/25421/elaboran-combustible-a-partir-de-energia-solar-y-del-dioxido-de-carbono-del-aire/

Nuevo catalizador se aleja de los metales de tierras raras.

Un equipo de científicos de la Universidad de Huddersfield ha desarrollado una nueva reacción química que es catalizada por el uso de...