Mundo Nano. Revista Interdisciplinaria en Nanociencias y Nanotecnología

Editorial

Rodolfo Zanella — 2023-02-21

Mundo Nano. Revista Interdisciplinaria en Nanociencias y Nanotecnología cumple 15 años. En este periodo se ha convertido en un espacio de referencia en el idioma español al brindar a los autores la posibilidad de difundir trabajos originales y de revisión relacionados con las nanociencias y la nanotecnología, sin cobrar ninguna cuota por procesamiento de artículos ni para su acceso por parte de sus lectores. Esto ha sido posible gracias al apoyo generoso de la UNAM a través de las Coordinaciones de la Investigación Científica y de Humanidades, de la Secretaría Administrativa, del Instituto de Ciencias Aplicadas y Nanotecnología, así como de los Centros de Investigaciones Interdisciplinarias en Ciencias y Humanidades y de Nanociencias y Nanotecnología.

Mundo Nano a 15 años de su lanzamiento: aportes, avances, retos y perspectivas

Gian Carlo Delgado Ramos — 2023-12-13

En el mes de julio de 2008 se publicó el primer número de Mundo Nano. Revista Interdisciplinaria en Nanociencias y Nanotecnología. La naciente revista cristalizaba el esfuerzo conjunto que desde principios de ese año realizaron el Centro de Investigaciones Interdisciplinarias en Ciencias y Humanidades (CEIICH), el Centro de Nanociencias y Nanotecnología (CNyN) y el entonces Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (CCADET), hoy Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología (ICAT).

Efecto de la temperatura en la formación de nanoestructuras luminiscentes en el KBr:Eu2+

E. V. Mejia-Uriarte — 2023-03-01

Se presenta el estudio del efecto de la temperatura en la formación de nanoestructuras luminiscentes (NsL) en el monocristal de KBr:Eu²⁺. Las muestras se almacenaron durante 16 semanas a 100 y 200 °C para formar la fase de Suzuki (FS) y fase dihaluro (FD), respectivamente, la concentración de impurezas en ambos casos fue ~380 ppm. La formación de nanoestructuras fue estudiada por espectroscopía óptica (EO) y las imágenes fueron obtenidas por microscopía de fuerza atómica (AFM). Los espectros de absorción y emisión reportan cambios importantes en 10 Dq para la FS a 11365.2 cm^–1, con pico de misión a 433 nm y para la FD 10 Dq a 5319.3 cm^–1 con dos picos de emisión a 428.5 y 450.7 nm, característicos de la fase dihaluro. Las imágenes observadas por AFM muestran que las NsL para la FS van desde 40 a 435 nm de diámetro con alturas de 2 a 120 nm, en contraste con la FD donde hay dispersión de tamaños es desde 20 nm hasta de 500 nm de diámetro, pero con alturas limitadas en el intervalo de 1 a 7 nm. Estos resultados comprueban suposiciones teóricas que, efectivamente, la FD es de tipo laminar, los resultados obtenidos están de acuerdo con la literatura reportada.

Biosíntesis de nanopartículas de plata con actividad antimicrobiana por Pseudomonas aeruginosa ambiental

Rafael Jiménez Mejía — 2023-03-03

Las nanopartículas de plata (NPs-Ag) son de gran interés debido a las aplicaciones potenciales en diferentes áreas. En busca de metodologías que no presenten riesgos a la salud y sean amigables con el ambiente, la biosíntesis de nanopartículas ha sido una opción viable. Se sabe que diversas biomoléculas presentes en los microrganismos pueden tener las funciones de agente oxidante, reductor y estabilizador, favoreciendo la formación de nanopartículas. En el presente trabajo se tuvo como objetivo la biosíntesis, caracterización y evaluación de la actividad antibacteriana de NPs-Ag. La biosíntesis se realizó a partir de sobrenadante de un cultivo de Pseudomonas aeruginosa, las nanopartículas se caracterizaron mediante espectroscopía UV-VIS, microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos X, y la actividad antibacteriana se evaluó con ensayos de dilución en caldo Mueller Hinton, se determinó la concentración mínima inhibitoria (CMI) y concentración mínima bactericida (CMB) sobre bacterias Gram positivas y negativas. Se encontró que la mejor síntesis fue con una mezcla de 20% de sobrenadante conteniendo 3 mM de AgNO₃, observando nanoestructuras con morfologías mixtas. Presentaron actividad contra bacterias Gram positivas y negativas con CMI de 1 a 2 µg/ml y CMB de 2 a 4 µg/ml. En conclusión, el sobrenadante de cultivos de P. aeruginosa es una alternativa viable para la síntesis de NPs-Ag con actividad antibacteriana.

Propiedades fisicomecánicas y funcionales de películas a base de quitosano incorporadas con nanopartículas de plata

Dulce María González López — 2023-03-21

Desarrollar películas biodegradables, compatibles y no tóxicas a base de quitosano que permitan la incorporación de nanocompuestos puede ser favorable para su aplicación en diversas industrias como la alimenticia. El objetivo fue desarrollar películas a base de una matriz biopolimérica de quitosano adicionadas con nanopartículas de plata (AgNPs) y evaluar sus propiedades fisicomecánicas, fisicoquímicas y microbiológicas para aplicaciones de envasado de alimentos. Se sintetizaron soluciones AgNPs por el método Lee-Meisel y quitosano (Q), para evaluar la actividad antimicrobiana. Se desarrollaron películas de Q y Q-AgNPs por el método casting y se evaluaron las propiedades fisicomecánicas mediante microscopía electrónica de barrido de emisión de campo, color, resistencia a la tensión, elongación, elasticidad, humedad, solubilidad, grado de hinchamiento, permeabilidad al vapor de agua, velocidad de transmisión del vapor de agua y grosor. La combinación de Q-AgNPs mostró efecto bacteriostático, mientras que las AgNPs mostraron un retraso en el inicio de la fase de crecimiento logarítmico y disminuyó el crecimiento, respecto al control. Las películas Q y Q-AgNPs se observaron homogéneas sin porosidad. El color de las películas Q-AgNPs fue ligeramente más amarillo y menos luminoso, lo que podría conferir protección de la luz. En el mismo sentido, fueron menos permeables al vapor de agua lo que puede conferirles una función de barrera, ofreciendo un mejor efecto protector de los alimentos; además, fueron 9% más resistentes a la elongación, lo cual las hace más maleables; bajo estas condiciones, se concluye que las películas Q-AgNPs son factibles para aplicarse como recubrimientos o empaques para alimentos.

Graphene oxide nanoparticles and graphite microparticles on seeds germination and growth of Solanum lycopersicum seedlings

Ileana Vera-Reyes — 2023-05-11

Nanotechnology (NT) can modernize agriculture with new tools that allow better nourished and protected crops. Graphene oxide (GO) is a new kind of carbon-based nanomaterial with unique structural and physicochemical properties, which is very useful for many agricultural applications. GO, the two-dimensional carbon nanoparticles, have attracted increasing attention in the last few years because these contain large amounts of functional oxygen groups; therefore, they could be used as a fertilizer carrier to slow the release rate and improve the nutrients use efficiency, which makes this material suitable for developing new slow-release fertilizers. In this study, the application of GO nanoparticles (NPs) and graphite microparticles were compared as potential promoters of tomato seed germination and seedlings growth. Concentrations of 0, 50, 100, 200, and 500 mg L^–1 were applied, using distilled water and micro-size graphite as controls. GO treatments improved root growth dose-dependently by increasing the seed vigor and showing significant differences (P ≤ 0.05) between treatments applied, increasing antioxidant enzymes activities. When using the dose of 200 mg L^–1 GONPs, the radicle length was stimulated (31%) compared to the control seedlings. The graphite NPs performed better than the control in all variables; however, they were surpassed by the treatments with GONPs.

Retos y perspectivas para la enseñanza de las nanociencias y nanotecnología en el bachillerato

Fernando Flores-Camacho — 2023-03-23

En el presente estudio exploratorio se analizan las dificultades de los estudiantes del bachillerato para la representación y ubicación de objetos y procesos en nanoescala, así como sus concepciones sobre las nanociencias y nanotecnología en cuanto a sus implicaciones y áreas del conocimiento con las que se relaciona. También se analiza su interés para que este campo se introduzca curricularmente en el bachillerato. Para ello, se construyó un cuestionario que se aplicó en línea a alumnos de bachillerato durante la pandemia de COVID 19 y, posterior a la misma, con los estudiantes ya de forma presencial en la escuela. El cuestionario incorpora algunas preguntas de investigaciones previas y otras nuevas. Los resultados detallan los rangos de escala en la que los estudiantes presentan mayores dificultades, tanto en la determinación del tamaño de objetos como de procesos. También se encontró que, en su mayoría, generalizan las leyes físicas a toda escala. Se muestra que los alumnos tienen clara la importancia de las nanociencias y la nanotecnología en el desarrollo científico y tecnológico, así como para la vida cotidiana, pero no muestran interés porque se incorporen al currículo de ciencias del bachillerato. En el escrito se establecen algunas sugerencias sobre aspectos educativos a considerar para incorporar en este nivel educativo la enseñanza de las nanociencias.

Aplicaciones de los nanodiamantes fluorescentes

Ana Carolina Rodríguez-Báez — 2023-02-21

Los nanodiamantes son partículas basadas en carbono cuyas características abren la oportunidad a una gran variedad de áreas de aplicación como transporte de fármacos, rastreo celular, biomarcadores celulares, etc. Las propiedades que presentan estas nanoestructuras permiten su uso en una amplia selección de industrias, gracias a la fluorescencia que producen. La fluorescencia de los nanodiamantes está relacionada con centros de color, originados en vacancias en el mismo. El objetivo de este trabajo es recopilar información documental sobre los nanodiamantes fluorescentes. Estas nanopartículas plantean diversos retos, tales como el tamaño de partícula, la formación de defectos cristalográficos funcionales en su núcleo, así como la homogeneidad de su superficie.

El rol de las plantas silvestres o cultivables de México en la síntesis de nanopartículas

Maleni N. Hernández-Díaz — 2023-03-09

El uso exitoso de las nanopartículas (NP) en diversos sectores ha incrementado el interés y la demanda para sintetizarlas, explorarlas y estudiarlas. La síntesis de NP (tanto como sus derivados, reducciones, funcionalizaciones, o conjugaciones), sus propiedades y aplicaciones se han analizado desde enfoques modernos, a través de diversas técnicas de avanzada, para aplicaciones múltiples. El objetivo de este trabajo es destacar la importancia de las plantas silvestres o cultivables de México como fuente de metabolitos y extractos, empleadas como origen y medio de síntesis de NP. Asimismo, se destaca la síntesis verde como un método amigable con el medioambiente para aprovechar la amplia gama de posibilidades que representa el reservorio natural de plantas mexicanas y sus diversas aplicaciones y propiedades a explorar en el campo de la nanobiotecnología.

Nanopartículas de TiO2 fotocatalíticas incorporadas en materiales de construcción. ¡Construyamos edificios inteligentes!

Luis Felipe Rodríguez-Alfaro — 2023-03-09

En las grandes áreas metropolitanas del mundo se está generando una alta concentración de contaminantes atmosféricos, producto del creciente número de vehículos, fábricas, industrias y construcciones, los cuales están propiciando serios problemas de calidad del aire, de salud pública y de deterioro estructural. Para abordar estos problemas, el uso, en los últimos años, de los materiales de construcción fotocatalíticos ha surgido como una nueva tecnología alternativa para remediar la contaminación de la atmósfera urbana, mantener la estética y la funcionalidad de las infraestructuras. Las grandes áreas superficiales expuestas al sol de cualquier infraestructura proporcionan las condiciones óptimas para la aplicación de materiales fotocatalíticos. El gran interés por esta tecnología ha alentado la creación de diversos materiales de construcción inteligentes con propiedades fotocatalíticas, al incorporarles nanopartículas de TiO₂. Por ese motivo, hoy en día se dispone de una gran variedad de productos, tales como pinturas, vidrio, estucos, pavimentos, cementos, entre muchos otros, cuya aplicación se ha promovido recientemente. El propósito del presente trabajo es hacer una revisión integral del proceso fotocatalítico, sus propiedades y sus aplicaciones en la industria de la construcción, así como de los problemas y limitaciones de esta tecnología.

Implicaciones de los nanomateriales utilizados en la agricultura: una revisión de literatura de los beneficios y riesgos para la sustentabilidad

Hermes Pérez Hernández — 2023-04-03

Las propiedades mecánicas, químicas, térmicas, ópticas, eléctricas y biológicas de los nanomateriales y nanopartículas hacen posible su aplicación en áreas de la industria: medicina, cosmética, automotriz, higiene personal, electrónica, agrícola y ambiental, entre otras. Para el sector agrícola, desde hace más de dos décadas, la nanotecnología ha sido considerada como una tecnología de avanzada, las investigaciones sobre estos materiales han mostrado el potencial de materiales nanométricos como bioestimulantes del crecimiento, de las características morfológicas y bioquímicas de las plantas. Además, se pueden desarrollar nano productos para el control de plagas, enfermedades, arvenses, entre otros, con la acción combinada de los nanomateriales y los metabolitos de las plantas dando beneficios a favor de la agricultura. Con la información recopilada, se ha demostrado que se continúan investigando los efectos controversiales de la nanotecnología aplicada a la agricultura, pero, sin duda, en los próximos años, con la aparición de nuevos instrumentos, nuevas metodologías y el trabajo multidisciplinario, las futuras investigaciones mostrarán evidencia en la cadena trófica y posiblemente los efectos palpables en el cuerpo humano.

Potencial de los nanomateriales en la agricultura: retos y oportunidades

Vicente Rodríguez-González — 2023-10-30

El cambio climático y la evolución de la sociedad exigen una optimización de las prácticas agrícolas y/o nuevas tendencias para lograr una agricultura sostenible. La ciencia de los materiales se erige como una excelente alternativa para coayudar a la agricultura desde la germinación y cultivo hasta la cosecha, incluyendo la distribución-almacenamiento de bienes agrícolas. En el presente trabajo, se revisaron y discutieron estudios recientes novedosos y sustentables que utilizan nanomateriales, para destacar los desafíos y oportunidades de las nanociencias y nanotecnología en una nueva era de la agricultura, generando procesos de sustentabilidad. Los nanomateriales ofrecen una plataforma para el suministro controlado de fertilizantes, la mediación de contaminantes en el agua y el aire, así como para el control de algunos microrganismos fitopatógenos que colonizan cultivos en la agricultura actual. La síntesis de nanomateriales factibles, junto con su evaluación estandarizada a nivel mundial, es importante para obtener una nueva generación de técnicos y científicos en el desarrollo de técnicas emergentes y cambios en la agricultura. La correcta legislación puede obtenerse si se tienen protocolos internacionales para trabajar, es decir, protocolos de síntesis y caracterización de nanomateriales reproducibles a nivel mundial y desarrollados in-situ para obtener resultados reales.