MERRY CHRISTMAS AND HAPPY YEAR 2012

I wish to all the visitors of this blog a merry christmas and an excellent year 2012!

¡A todos los visitantes de este blog les deseo una feliz navidad y un excelente año 2012!

NANOWIRE-BASED SINGLE-CELL ENDOSCOPY

"Nanowire-based single-cell endoscopy". R. Yan, J. H. Park, Y. Choi, C. J. Heo, S. M. Yang, L. P. Lee, P. Yang. Nature Nanotechnology. IN PRESS. doi: 10.1038/nnano.2011.226

One-dimensional smart probes based on nanowires and nanotubes that can safely penetrate the plasma membrane and enter biological cells are potentially useful in high-resolution and high-throughput gene and drug delivery, biosensing and single-cell electrophysiology. However, using such probes for optical communication across the cellular membrane at the subwavelength level remains limited. Here, we show that a nanowire waveguide attached to the tapered tip of an optical fibre can guide visible light into intracellular compartments of a living mammalian cell, and can also detect optical signals from subcellular regions with high spatial resolution. Furthermore, we show that through light-activated mechanisms the endoscope can deliver payloads into cells with spatial and temporal specificity. Moreover, insertion of the endoscope into cells and illumination of the guided laser did not induce any significant toxicity in the cells.

Las sondas inteligentes unidimensionales, basadas en nanoalambres y nanotubos, que pueden penetrar de manera segura la membrana de plasma y entrar en células biológicas, son potencialmente útiles en la liberación con alta resolución y alto rendimiento de fármacos y de genes, como biosensores y en la electrofisiología de una sóla célula. Sin embargo, el uso de tales sondas para la comunicación óptica a través de la membrana celular aún es limitada a niveles por debajo de la longitud de onda. Aquí mostramos que una guía de onda de nanoalambre unida al extremo de una fibra óptica puede guiar luz visible a regiones intracelulares de una célula de un mamífero vivo, y también puede detectar señales ópticas de las regiones subcelulares con una alta resolución espacial. Es más, mostramos que a través de mecanismos activados por luz, el endoscopio puede enviar carga al interior de las células con especifidad espacial y temporal. Además, la inserción del endoscopio en las células y la iluminación proveniente de un láser guía no induce alguna toxicidad importante en las células.

http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2011.226.html

OPTICS IN 2011

This video from Optics & Photonics News highlights exciting research findings that characterized the year in optics, including biological lasers, events cloaked in time and high-definition 3-D television.

Este video de Optics & Photonics News destaca los resultados más fascinantes en investigación en óptica que caracterizaron a este año, incluídos los láseres biológicos, el encubrimiento de eventos temporales y la televisón 3-D de alta definición. 

PREMIO ADIAT 2012

http://www.adiat.org/es/columna.aspx?id=579

SIMPHONY OF SCIENCE: THE QUANTUM WORLD

During this week the scientific community has been paying a lot of attention to the announcements about the most recent results related to the experiments carried out at CERN in order to detect the Higgs boson for first time. Undoubtly, the work that Richard Feynman did during his brilliant scientific career is pretty related to the research devoted to the discovery of the Higgs boson. The work done by Richard Feynman is wide, and he is also recognized as one of the pioneers of nanotechnology, in part due to his famous 1959 speech "There's Plenty of Room at the Bottom." This video shows, in a very beautiful way, some features of the quantum world, the world of the elementary particles, the world of the nanomaterials, the world where quantum physics rules. Pay attention to the video, Richard Feynman "sings science".

Durante esta semana la comunidad científica ha estado prestando mucha atención a los anuncios relativos a los más recientes resultados relacionados con los experimentos llevados a cabo en el CERN con la finalidad de detectar al bosón de Higgs por primera vez. Sin duda, el trabajo que Richard Feynman realizó durante su brillante carrera científica está sumamente relacionado con la investigación dedicada al descubrimiento del bosón de Higgs. El trabajo hecho por Richard Feynman es amplio, y él también es reconocido como uno de los pioneros de la nanotecnología, en parte debido a su famosa charla de 1959 "Hay mucho espacio allá abajo". Este video muestra, de manera hermosa, algunas características del mundo cuántico, el mundo de las partículas elementales, el mundo de los nanomateriales, el mundo donde la física cuántica manda. Pongan atención al video, Richard Feynman "canta ciencia".

http://symphonyofscience.com/ 

NANOPHOTONICS: DISCOVERING THE MAGIC OF LIGHT IN NANOSTRUCTURES

Talk about "Nanophotonics: Discovering the Magic of Light in Nanostructures" given at Massachusetts Institute of Technology by Prof. Evelyn Hu from the University of California (Santa Barbara, USA).

Charla acerca de "Nanofotónica: Descubriendo la Magia de la Luz en Nanoestructuras" dada en el Instituto Tecnológico de Massachusetts por la Prof. Evelyn Hu de la Universidad de California (Santa Barbara, EUA).

SUPERHYDROPHOBIC COATINGS

At Ross Nanotechnology, it has been developed a super hydrophobic coating that completely repels water and heavy oils. Any object coated with NeverWet™ coating literally cannot be touched by liquid. Any liquid placed on this coating is repelled and simply rolls off without touching the underlying surface. Not only is this amazing to see, but it solves a myriad of problems.

En Ross Nanotechnology ha sido desarrollado un recubrimiento superhidrofóbico que repele completamente al agua y a los aceites pesados. Cualquier objeto cubierto con el recubrimiento NeverWet™  literalmente no puede ser tocado por un líquido. Cualquier líqudo colocado sobre este recubrimiento es repelido y simplemente rueda hacia afuera sin tocar la superficie subyacente. Esto no sólo se ve impresionante, sino que también resuelve una multitud de problemas.

http://www.neverwet.com/

COLLOIDS AND NANOMEDICINE 2012

http://www.colloidsandnanomedicine.com/

CANDLE SOOT AS A TEMPLATE FOR A TRANSPARENT SUPERAMPHIPHOBIC COATING

"Candle Soot as a Template for a Transparent Robust Superamphiphobic Coating". X. Deng, L. Mammen, H-J. Butt, D. Vollmer. Science Express. doi: 10.1126/science.1207115

Coating is an essential step in adjusting the surface properties of materials. Superhydrophobic coatings with contact angles greater than 150° and roll-off angles below 10° for water have been developed, based on low energy surfaces and roughness on the nano- and micrometer scales. However, these surfaces are still wetted by organic liquids such as surfactant-based solutions, alcohols, or alkanes. Coatings that are simultaneously superhydrophobic and superoleophobic are rare. We designed an easily fabricated, transparent, and oil-rebounding superamphiphobic coating. A porous deposit of candle soot was coated with a 25-nm-thick silica shell. The black coating became transparent after calcination at 600°C. After silanization, the coating is superamphiphobic and remained so even after its top layer was damaged by sand impingement.

Los recubrimientos son un paso esencial para ajustar las propiedades superficiales de los materiales. Se han desarrollado recubrimientos superhidrofóbicos con ángulos de contacto mayores a 150° y ángulos de transbordo para el agua por debajo de los 10°, basados en superficies de baja energía y rugosidades de escalas nano y micrométricas. Sin embargo, estas superficies sí pueden ser mojadas por líquidos orgánicos como soluciones basadas en surfactantes, alcoholes, o alcanos. No son comunes los recubrimientos que son simultáneamentes tanto superhidrofóbicos como superoleofóbicos. Diseñamos y fabricamos fácilmente un recubrimiento superanfifóbico transparente rebotador de aceite. Un depósito poroso de vela de hollín fue recubierto con una capa de sílice de 25 nm de espesor. El recubrimiento negro se vuelve transparente después de una calcinación a 600°C. Después de la silanización, el recubrimiento se vuelve superanfifóbico y permanece así aún después de que su capa superior haya sido dañada por impactos de arena.

http://www.sciencemag.org/content/early/2011/11/30/science.1207115.abstract?sid=d6120405-30a0-445d-80a2-c91e8d94da36 

THINNER THERMAL INSULATION

Dr. Klaus Noller from the Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging IVV in Freising and Prof. Gerhard Sextl from the Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC in Würzburg have been involved with the development of VIPs since the very beginning. They now want to ready the panels for cost-effective mass production. “The key elements are the films: they dictate the quality, life span and price,” acknowledges Noller. “The current production method is time-consuming and expensive: three of the five layers of plastic have to be coated with aluminum and stuck together. This requires seven production steps, which drives the price up.” At present, these expensive VIPs are employed only where a space saving is worth the money: for example in high-end refrigerators and freezers.

The new film is easier to produce because it is made up of just two plastic films with three barrier layers: one aluminum-coated plastic film is coated with a micrometer-thin layer of ORMOCER® – an ISC invention – and then coated again with aluminum. ORMOCER®s contain an organic-inorganic hybrid silicon-oxygen polymer matrix, which makes the material exceptionally tight and stable. “That’s what makes it perfect for insulation panels,” says Noller. “Gases and liquids cannot easily penetrate the ORMOCER® layer.” The new insulation films can be fashioned in just five stages. First a film is coated, then the ORMOCER® layer applied, then coated a second time before the barrier film is applied to the sealing film. “The end product is better and cheaper than the insulation films already on the market,” claims Sextl.

El Dr. Klaus Noller del Instituto Fraunhofer para Ingeniería de Procesos y Empaquetamiento IVV, en Freising, y el Prof. Gerhard Sextl del Instituto Fraunhofer para la Investigación en Silicatos ISC, en Würzburg, desde el comienzo han estado involucrados en el desarrollo de Tableros Aislantes al Vacío (VIPs). Ellos quieren ahora tener listos los tableros para una producción en masa costeable. "Los elementos clave son las películas: ellas determinan la calidad, el período de vida y el precio", reconoce Noller. "El actual método de producción es tardado y costoso: tres de las cinco capas de plástico tienen que ser recubiertas con aluminio y pegadas juntas. Esto requiere de siete etapas de producción, lo cual eleva el precio". Actualmente, estos VIPs caros son empleados sólo donde la optimización de espacios se refleja en dinero: por ejemplo en refrigeradores y congeladores de lujo.

La nueva películas es más fácil de producir porque está hecha de sólo dos películas de plástico con tres capas protectoras: una película de plástico cubierta de aluminio es recubierta con una capa de ORMOCER® - un invento de ISC - con un espesor del orden de micras, y cubierta de nuevo con aluminio. Los ORMOCER® contienen un polímero con matriz de silicio-oxígeno híbrida orgánica-inorgánica, lo cual da lugar a un material firme y estable. "Eso es lo que lo hace perfecto para su uso como tableros de aislamiento", dice Noller. "Los Gases y los líquidos no pueden penetrar la capa de ORMOCER® con facilidad". Las nuevas películas de aislamiento pueden lograrse en tan sólo cinco etapas. Primero una película es recubierta, entonces se aplica la capa de ORMOCER®, entonces se recubre una segunda vez antes de aplicar la película barrera a la película de sello. "El producto final es mejor y más barato que las películas aislantes que ya existen en el mercado", dice Sextl.

http://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2011/december/thinner-thermal-insulation.html 

XIII PNCS

International Conference on the Physics of Non-Crystalline Solids

CARVING AT THE NANOSCALE: SEQUENTIAL GALVANIC EXCHANGE AND KIRKENDALL GROWTH AT ROOM TEMPERATURE

"Carving at the Nanoscale: Sequential Galvanic Exchange and Kirkendall Growht at Room Temperature". E. González, J. Arbiol, V. F. Puntes. Science 334, 1377 (2011). doi: 10.1126/science.1212822

Shape control of inorganic nanocrystals is important for understanding basic size- and shape-dependent scaling laws and is useful in a wide range of applications. With minor modifications in the chemical environment, it is possible to control the reaction and diffusion processes at room temperature, opening up a synthetic route for the production of polymetallic hollow nanoparticles with very different morphology and composition, obtained by the simultaneous or sequential action of galvanic replacement and the Kirkendall effect.

El control de la forma en nanocristales inorgánicos es importante para el entendimiento básico de la dependencia de las leyes de escalamiento con el tamaño y la forma, y es útil en una amplia gama de aplicaciones. Realizando pequeñas modificaciones al ambiente químico es posible controlar los procesos de reacción y difusión a temperatura ambiente, abriendo una puerta a la ruta sintética para la producción de nanopartículas polimetálicas huecas con muy diversas morfologías y composiciones, obtenidas por la acción simultánea y secuencial del reemplazo galvánico y del efecto Kirkendall.

http://www.sciencemag.org/content/334/6061/1377.full

PHYSICAL AGEING OF THE CONTACT LINE ON COLLOIDAL PARTICLES AT LIQUID INTERFACES

"Physical ageing of the contact line on colloidal particles at liquid interfaces". D. M. Kaz, R. McGorty, M. Mani, M. P. Brenner, V. N. Manoharan. Nature Materials. IN PRESS. doi:10.1038/nmat3190

Young’s law predicts that a colloidal sphere in equilibrium with a liquid interface will straddle the two fluids, its height above the interface defined by an equilibrium contact angle. This has been used to explain why colloids often bind to liquid interfaces, and has been exploited in emulsification, water purification, mineral recovery, encapsulation and the making of nanostructured materials. However, little is known about the dynamics of binding. Here we show that the adsorption of polystyrene microspheres to a water/oil interface is characterized by a sudden breach and an unexpectedly slow relaxation. The relaxation appears logarithmic in time, indicating that complete equilibration may take months. Surprisingly, viscous dissipation appears to play little role. Instead, the observed dynamics, which bear strong resemblance to ageing in glassy systems, agree well with a model describing activated hopping of the contact line over nanoscale surface heterogeneities. These results may provide clues to longstanding questions on colloidal interactions at an interface.

La ley de Young predice que una esfera coloidal en equilibrio con una interfaz líquida se extenderá por los dos fluidos, su altura por encima de la interfaz queda definida por un ángulo de contacto de equilibrio. Esto ha sido usado para explicar por qué los coloides frecuentemente se unen a interfaces líquidas, y ha sido aprovechado en emulsiones, purificación de agua, recuperación de minerales, encapsulación y elaboración de materiales nanoestructurados. Sin embargo, poco se conoce acerca de la dinámica de la unión. Aquí mostramos que la adsorción de microesferas de poliestireno a una interfaz de agua/aceite es caracterizada por una ruptura repentina y por una relajación inesperadamente lenta. La relajación es logarítmica en el tiempo, indicando que el equilibrio total puede toma meses. Sorprendentemente, la disipación viscosa parece jugar un papel menor. En cambio, la dinámica observada, que resulta similar al envejecimiento de sistemas vítreos, es bien descrita por un modelo de saltos activados de la línea de contacto sobre las nanohetereogeneidades de la superficie. Estos resultados pueden proveer pistas para elucidar viejas preguntas sobre las interacciones coloidales en una interfaz. 

http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat3190.html

MOLECULAR GAS SENSING BELOW PARTS PER TRILLION: RADIOCARBON-DIOXIDE OPTICAL DETECTION

"Molecular gas sensing below parts per trillion: Radiocarbon-dioxide optical detection". I. Galli, S. Bartalini, S. Borri, P. Cancio, D. Mazzotti, P. De Natale, G. Giusfredi. Physical Review Letters. IN PRESS.

Radiocarbon (14C) concentrations at 43 parts-per-quadrillion level (ppq) are measured by using Saturated-Absorption Cavity Ring-down (SCAR) spectroscopy by exciting radiocarbon dioxide (14C16O2) molecules at 4.5 mm wavelength. The ultimate sensitivity limits of molecular trace gas sensing are pushed down to attobar pressures using a comb-assisted absorption spectroscopy set-up. Such result represents the lowest pressure ever detected for a gas of simple molecules. The unique sensitivity, the wide dynamic range, the compactness and relatively low cost of this table-top set-up open new perspectives for 14C-tracing applications, such as radiocarbon dating, biomedicine, or environmental and Earth sciences. Detection of other very rare molecules can be as well pursued thanks to the wide and continuous mid-IR spectral coverage of the described set-up.

 Se han medido concentraciones de radiocarbono (14C) del orden del nivel de 43 partes por cuatrillón (ppq), usando espectroscopia de absorción saturada en una cavidad de anillo hacia abajo (SCAR) tras excitar moléculas de dióxido de radiocarbono (14C16O2) con una longitud de onda de 4.5 mm. Los mejores límites de sensibilidad de detección de trazas moleculares de gas se han llevado hasta presiones de attobars usando un dispositivo experimental de espectroscopia de absorción asistida. Tal resultado representa la menor presión jamás detectada por un gas de moléculas simples. La excepcional sensibilidad, el amplio rango dinámico, el tamaño compacto y el relativo bajo costo de este dispositivo de mesa abren nuevas perspectivas para aplicaciones que impliquen detección de 14-C, tales como fechamiento por radiocarbono, biomedicina, o en ciencias ambientales y de la Tierra. La detección de otras moléculas muy extrañas puede lograrse gracias a la amplia y continua cobertura de la región espectral del mediano Infrarrojo con el dispositivo descrito. 

http://prl.aps.org/accepted

SOL-GEL CHEMISTRY: FROM SELF-ASSEMBLY TO COMPLEX MATERIALS

"Sol-gel chemistry: from self-assembly to complex materials". L. Malfatti, P. Innocenzi. Journal of Sol-Gel Science and Technology. IN PRESS. doi: 10.1007/s10971-011-2475-y

 Sol–gel appears nowadays as a mature branch of chemistry with much of the basic research that has been exploited for the most part. The possibility of combining sol–gel with supramolecular chemistry has, however, open almost endless possibilities of new applications of sol–gel processes which have therefore become a fundamental tool of nano-chemistry. We have briefly reviewed the work done in our laboratory in this field, from self-assembly, with a description of the analytical in situ techniques that we have developed up to the design of nanomaterials of increasing complexity.

Actualmente la técnica sol-gel aparece como una rama madura de la química con mucha investigación básica que ha sido explotada en su mayor parte. La posibilidad de combinar la técnica sol-gel con química supramolecular ha, sin embargo, abierto una cantidad casi interminable de posibilidades para nuevas aplicaciones de los procesos sol-gel, los cuales se han convertido así en una herramienta fundamental de la nanoquímica. Nosotros hemos hecho una breve revisión del trabajo hecho en nuestro laboratorio en este campo desde el autoensambaje, con una descripción de las técnicas analíticas in situ que hemos desarrollado para el diseño de nanomateriales de complejidad creciente.

http://www.springerlink.com/content/914nt7104888rn24/

PhD & POSTDOCTORAL POSITIONS IN NANO-OPTICS AT FRESNEL INSTITUTE

Several PhD & Postdoc positions are open at the Fresnel Institute (France), the research topics go from fundamental nanooptics to biophotonics applications.

El Instituto Fresnel (Francia) ha abierto varias posiciones para realizar estudios de doctorado y estancias postdoctorales en temas de investigación que van desde los fundamentos de la nanoóptica hasta las aplicaciones en biofotónica.

http://www.fresnel.fr/spip/spip.php?article753

COLLECTIVE OSMOTIC SHOCK IN ORDERED MATERIALS

"Collective osmotic shock in ordered materials". P. Zavala-Rivera, K. Channon, V. Nguyen, E. Sivaniah, D. Kabra, R. H. Friend, S. K. Nataraj, S. A. Al-Muhtaseb, A. Hexemer, M. E. Calvo, H. Miguez. Nature Materials. IN PRESS. doi: 10.1038/NMAT3179

Osmotic shock in a vesicle or cell is the stress build-up and subsequent rupture of the phospholipid membrane that occurs when a relatively high concentration of salt is unable to cross the membrane and instead an inflow of water alleviates the salt concentration gradient. This is a well-known failure mechanism for cells and vesicles (for example, hypotonic shock) and metal alloys (for example, hydrogen embrittlement). We propose the concept of collective osmotic shock, whereby a coordinated explosive fracture resulting from multiplexing the singular effects of osmotic shock at discrete sites within an ordered material results in regular bicontinuous structures. The concept is demonstrated here using self-assembled block copolymer micelles, yet it is applicable to organized heterogeneous materials where a minority component can be selectively degraded and solvated whilst ensconced in a matrix capable of plastic deformation. We discuss the application of these self-supported, perforated multilayer materials in photonics, nanofiltration and optoelectronics.

El choque osmótico en una vesícula o en una célula es la tensión acumulada y la ruptura subsecuente de la membrana de fosfolípidos, que ocurre cuando una concentración relativamente alta de sal es incapaz de atravesar la membrana, y en vez de ello un flujo entrante de agua compensa el gradiente de concentración salina. Este es un mecanismo de daño bien conocido para células y vesículas (por ejemplo, el choque hipotónico) y para aleaciones metálicas (por ejemplo, resquebrajamiento con hidrógeno). Proponemos el concepto de choque osmótico colectivo, por medio del cual resulta una fractura explosiva coordinada, proveniente de la suma de los efectos individuales del choque osmótico en sitios discretos dentro de un material ordenado, que da lugar a la formación de estructuras bicontinuas regulares. Aquí demostramos el concepto usando micelas de copolímeros de bloque autoensamblados, pero también es aplicable a materiales heterogéneos organizados, donde un componente minoritario puede ser degradado de manera selectiva y disuelto mientras se acomoda en una matriz susceptible de deformación plástica. Discutimos la aplicación en fotónica, nanofiltrado y optoelectrónica de estos materiales multicapas, perforados y autoelaborados.

http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat3179.html 

II PHYSICAL CHEMISTRY WEEK

http://termo.esiqie.ipn.mx/spanish/2semanaFQ/

II Physical Chemistry Week at the Superior School of Chemical Engineering and Extraction Industries of the National Polytechnic Institute (Mexico City, Mexico).

II Semana de la Fisicoquímica en la Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas del Instituto Politécnico Nacional (Ciudad de México, México).

THREE-DIMENSIONAL NANOSTRUCTURES AS HIGHLY EFFICIENT GENERATORS OF SECOND HARMONIC LIGHT

"Three-dimensional nanostructures as highly efficient generators of second harmonic light". Y. Zhang, N. K. Grady, C. Ayala-Orozco, N. J. Halas. Nanoletters. IN PRESS. doi: 10.1021/nl2033602

Plasmonic nanostructures enable the generation of large electromagnetic fields confined to small volumes, potentially providing a route for the development of nanoengineered nonlinear optical media. A metal-capped hemispherical nanoparticle, also known as a nanocup, generates second harmonic light with increasing intensity as the angle between the incident fundamental beam and the nanocup symmetry axis is increased. Nanoparticle orientation also modifies the emission direction of the second harmonic light. With conversion efficiencies similar to those of inorganic SHG crystals, these structures provide a promising approach for the design and fabrication of stable, synthetic second-order nonlinear optical materials tailored for specific wavelengths.

Las nanoestructuras plasmónicas permiten la generación campos electromagnéticos intensos confinados en pequeños volúmenes, lo que provee de una ruta potencial para el desarrollo de medios ópticos no lineales nanodiseñados. Una nanopartícula cubierta con una semiesfera metálica, también conocida como nanotaza, genera luz de segundo armónico con una intensidad que aumenta conforme el ángulo entre el haz fundamental incidente y el eje de simetría de la nanotaza aumenta. La orientación de la nanopartícula también modifica la dirección de emisión de la luz de segundo armónico. Con eficiencias de conversión semejantes a aquellas de los cristales inorgánicos SHG, estas estructuras proveen de una alternativa prometedora para el diseño y la fabricación de materiales sintéticos y estables, con propiedades ópticas no lineales de segundo orden, que funcionen a longitudes de onda específicas.

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl2033602

NANO AND SUPRA CRYSTALS: SPECIFIC PROPERTIES

Today, at the main building of the Institute of Physics of the National Autonomous University of Mexico, Marie-Paule Pileni, Distinguished Professor of the University P&M Curie, will talk about Nano and Supra Crystals.

Hoy, en el edificio principal del Instituto de Física de la Universidad Nacional Autónoma de México, Marie-Paule Pileni, Profesora Distinguida de la Universidad P&M Curie, hablará acerca de Nano y Supra Cristales.

REVOLUTIONARY NEW HOLOGRAM RESEARCH

Translation to Spanish:

Dos investigadores científicos, con el Colegio de Ciencias Ópticas, están desarrollando un sistema de imágenes nuevo y revolucionario que pudiera rápidamente convertir la ciencia ficción en realidad. El proceso podría crear una reescritura tridimensional de toda imagen que puede ser observada a simple vista.

Nasser Peyghambarian (Profesor del Colegio de Ciencias Ópticas de la Universidad de Arizona): Esto es nuevo, nunca antes ha sido hecho. Se puede tener una imagen grande y proyectarla tridimensionalmente, y observarla a simple vista, sin necesidad de algún dispositivo auxiliar que tenga que colocarse frente a los ojos. La imagen se puede observar tridimensionalmente sin necesidad de anteojos especiales para observarla. Y la imagen se actualiza, es decir, que después de algunos minutos la imagen se puede borrar y colocar una nueva.

Mientras que la tecnología puede ser muy novedosa, las potenciales aplicaciones para el proceso están bien aterrizadas, incluyendo todo desde infraestructura hasta publicidad.

Savas Tay (Investigador Asociado del Colegio de Ciencias Ópticas de la Universidad de Arizona): En principio, esto puede generar hologramas de tamaño real, del tamaño de una persona o del tamaño de un coche.

Nasser Peyghambarian: Las aplicaciones de ésto abarcan muchas áreas, por ejemplo en las áreas de medicina y cirugía; el cirujano puede tener una imagen tridimensional del área en la que quiere realizar la cirugía, para estar seguro de cómo va a realizar la cirugía. Entrenamiento, entrenamiento puede ser otra área de aplicación, mediante este proceso se puede entrenar mucho mejor, por ejemplo, a pilotos. Tan sólo mediante la proyección de la información, hay muchísimos datos que en ocasiones la gente podrá adquirir. Pienso que las áreas relacionadas con la defensa son también áreas de aplicación. Si se quiere analizar todos esos datos, se pueden colocar Terabits de información en este sistema y proyectarlos tridimensionalmente. También hay cosas que todavía no se han explorado pero pienso que cuando estén disponibles la gente empezará a pensar muy seriamente en ellas.

NANOISRAEL 2012

http://www2.kenes.com/nano/pages/home.aspx

RESEARCH ON NANOPHOTONICS

Translation to english:

Javier Aizpurúa: Hello, I am Javier Aizpurúa, scientist researcher, physicist and I work in the Materials Physics Center of the University of the Basque Country and of the Conceil, where I lead the Nanophotonics research line.

Usually the nanoscience and the nanotechnology are involved in the study of the matter at a very very small scale, around 10, 100, 1000 atoms, and at that scale there are some very special interactions. In our case, we study the interaction between light and matter at that scale, at the nanoscale, that is why we talk about "nanophotonics".

In principle, we perform a very basic research. In principle our research does not have to have a direct application, and that is all right, but besides, in our case the nanophotonics have a lot of technological applications, for example, just to mention some of them, in medicine the metallic nanoparticles, if they are introuduced to the human body and they are illuminated with infrared light, if these particles are localized close to a tumor, then they are able to kill the tumor by heating.

After I did my undergraduate studies in Physics at Zaragoza, I started my Ph.D. thesis here, at the Basque Country University, under the advice of Pedro Miguel Echenique and Alberto Riba Goa, and as soon as I ended my thesis I started my two postdoctoral stays, one at Sweden and other one at USA, and in 2004, when the last of the two postdoctoral stays ended, the Gipuzkoa Council, through a reincorporation program, offered to me the possibility to come back at Donostia; I chose to come back from USA and then I started  my research on nanophotonics here, at the DIPC, in Donostia, where I started a research group that has been growing.

I liked a lot the mathematical description of the processes that occur in the world, in the nature; I also liked a lot the biology, but at last I decided to study physics. At the very beginning there is a vocational point, but then, as the time runs, one passes from the vocation to the job, to the performance of a normal job. However I think this is not a normal job, this is a special job, because we do this job with a lot of pleasure. We spend a lot of hours, even on sunday we are waiting for some result, sometimes this job is a little bit altruist. Besides, in the public organizations this job is funded by the society; in that sense, this job has responsabilities to the society, to turn toward the society and to explain what we do, to explain that our job is good for the social development, and it is good for the science and the technology development. In that sense, this job is a special job.

I realize that the general population, my friends, the people in general, consider positive this job; people realize that what we do helps to the society development by means of sophisticated techniques. Thus, I think this job is well considered by the society. Economically, we are in our own environment, and with respect to other areas I think we are, in general, well paid.

I would highlight that one of the most negative things of this job is the anxiety and the stress generated by the obligation to obtain always new results, in practice, each month or maybe each two months.

The science is a completely creative process, one needs sophisticated techniques, mathematics and so on, but at last inspiration is what one needs, it is like art, thus to ask vanguard results each two months is something like to ask to Leonardo DaVinci to paint a masterwork like Monalisa each two months.

There is, among the most positive aspects of our work, the self-realization feeling that occurs when one does this job, in this case the physicist job. One is looking for results, new findings, and that is psychologically great. Besides, you are exposed to an international atmosphere, you are always in contact with physicists from other cultures, from very different cultures; in some way, that opens your mind, develops your personality, and that is a very positive aspect of our work. Also to realize that one is part of a collective work, just like the science is, even if each one gives to it a personal interpretation, that is an important self-realization feeling.

12TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NEAR-FIELD OPTICS, NANOPHOTONICS AND RELATED TECHNIQUES

http://www.nfo12.org/en/home

EFFECT OF LAMELLAR NANOSTRUCTURES ON THE SECOND HARMONIC GENERATION OF POLYMETHYLMETHACRYLATE FILMS DOPED WITH 4-(4-NITROPHENYLAZO)ANILINE CHROMOPHORES

"Effect of lamellar nanostructures on the second harmonic generation of polymethylmethacrylate films doped with 4-(4-nitrophenylazo)aniline chromophores". A. Franco, L. Romero-Miranda, G. Valverde-Aguilar, J. García-Macedo, G. Brusatin, M. Guglielmi. arXiv:1111.4531

The kinetics of the orientation of Disperse Orange 3 molecules embedded in amorphous and nanostructured
Polymethylmethacrylate films was studied under the effect of an intense electrostatic poling field. Non-centrosymmetric chromophore distributions were obtained in Polymethylmethacrylate films by Corona poling technique. These distributions depends on the Corona poling time. The changes in the orientation of the Disperse Orange 3 molecules were followed by in-situ transmitted Second Harmonic Generation measurements. The Second Harmonic Generation signal was recorded as function of time at several temperatures; it was fitted as function of the Corona poling time, considering matrix-chromophore interactions. The Polymethylmethacrylate films were nanostructured by the incorporation of an anionic surfactant, the Sodium Dodecyl Sulfate. The lamellar nanostructures in the films were identified by X-ray diffraction measurements.

Se estudió la cinética de la orientación de las moléculas de Disperse Orange 3 inmersas en películas amorfas y nanoestructuradas de Polimetilmetacrilato bajo el efecto de un campo de polarización electrostático intenso. Se obtuvieron distribuciones no centrosimétricas de los cromóforos en las películas de Polimetilmetacrilato por medio de la técnica de polarización Corona. Tales distribuciones dependen del tiempo de polarización Corona. Los cambions en la orientación de las moléculas de Disperse Orange 3 fueron monitoreadas a través de mediciones in-situ de Generación de Segundo Armónico transmitido. La señal de Generación de Segundo Armónico fue registrada como función del tiempo a distintas temperaturas, y fue ajustada como función del tiempo de polarización Corona considerando interacciones matriz-cromóforo. Las películas de Polimetilmetacrilato se nanoestructuraron mediante la incorporación del surfactante aniónico Dodecil Sulfato de Sodio. Las nanoestructuras lamelares en las películas fueron identificadas mediante mediciones de difracción de rayos X.

http://arxiv.org/abs/1111.4531

FUSED SILVER NANOWIRES WITH METAL OXIDE NANOPARTICLES AND ORGANIC POLYMERS FOR HIGHLY TRANSPARENT CONDUCTORS

"Fused Silver Nanowires with Metal Oxide Nanoparticles and Organic Polymers for Highly Transparent Conductors". R. Zhu, C. H. Chung, K. C. Cha, W. Yang, Y. B. Zheng, H. Zhou, T. B. Song, C. C. Chen, P. S. Weiss, G. Li, Y. Yang. ACS Nano. doi: 10.1021/nn203576v

Silver nanowire (AgNW) networks are promising candidates to replace indium-tin-oxide
(ITO) as transparent conductors. However, complicated treatments are often required to fuse
crossed AgNWs to achieve low resistance and good substrate adhesion. In this work, we
demonstrate a simple and effective solution method to achieve highly conductive AgNW
composite films with excellent optical transparency and mechanical properties. These
properties are achieved via sequentially applying TiO2 sol-gel and PEDOT:PSS solution to
treat the AgNW film. TiO2 solution volume shrinkage and the capillary force induced by solvent
evaporation result in tighter contact between crossed AgNWs and improved film conductivity.
The PEDOT:PSS coating acts as a protecting layer to achieve strong adhesion. Organic
photovoltaic devices based on the AgNW-TiO2-PEDOT:PSS transparent conductor have
shown comparable performance to those based on commercial ITO substrates.

 

Las redes de nanoalambres de plata (AgNW) son candidatas prometedoras para reemplazar al óxido de estaño e indio (ITO) como conductores transparentes. Sin embargo, usualmente se requieren tratamientos complicados para fundir los AgNW cruzados con la intención de obtener una baja resistencia y una alta adhesión al substrato. En este trabajo demostramos un método sencillo y efectivo para lograr películas compositos de AgNW altamente conductivas con excelentes propiedades mecánicas y de transparencia óptica. Estas propiedades son logradas a partir de aplicar secuencialmente TiO2 sol-gel y una solución de PEDOT:PSS a una película de AgNW tratada. La reducción en volumen de la solución de TiO2 y la fuerza de capilaridad inducida por la evaporación del solvente da lugar a un mayor contacto entre los AgNWs cruzados y mejora la conductividad de la película. El recubrimiento de PEDOT:PSS actúa como una capa protectora para logra una fuerte adhesión. Los dispositivos fotovoltaicos orgánicos basados en el conductor transparente AgNW-TiO2-PEDOT:PSS muestran un desempeño comparable con aquellos basados en substratos comerciales de ITO.

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021%2Fnn203576v

HYBRID ORGANIC-INORGANIC SOL-GEL MATERIALS FOR MICRO AND NANOFABRICATION

 "Hybrid organic–inorganic sol–gel materials for micro and nanofabrication" G. Brusatin, G. Della Giustina. Journal of Sol-Gel Science and Technology. IN PRESS. doi: 10.1007/s10971-011-2562-0

In this review hybrid organic–inorganic (HOI) resists as emerging materials alternative to organic polymers for micro and nanolithography are presented and discussed. In particular, results on sol–gel materials belonging to 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane based HOI are presented and reviewed, highlighting as various lithographic techniques can be used to pattern their surface and showing examples of micro- and nano-patterned structures achieved with radiation assisted lithography (UV, X-rays and electron beam) or imprint techniques. It will be demonstrated the particular versatility shown by some of these materials, that in some case can be processed with all the lithographic methods herein considered, without any significant modification of their main composition and synthesis procedure. Moreover, results about the investigation of interaction between radiation and HOI materials and thermal treatment will be discussed, as well as possible synthesis strategies and composition modification developed in order to improve efficiency of curing, tailor HOI properties to specific needs (optical properties, resist composition, mechanical stability, etc.) and explore innovative and non conventional patterning techniques. The reported results highlight as these novel materials, thanks to their solution processability and higher performances respect to commercial polymeric resists, allow to use the above mentioned lithographic techniques in a direct patterning process, strongly simplifying conventional technique and reducing their processing time and costs. 

En esta revisión se presentan y se discuten las máscaras híbridas orgánico-inorgánicas (HOI) como materiales emergentes alternativos a los polímeros orgánicos para la micro y la nanolitografía. En particular, se presentan y se revisan los resultados correspondientes a las HOI hechas mediante el método sol-gel con 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano, resaltando las distintas técnicas litográficas que pueden usarse para el grabado de patrones en su superficie, y mostrando ejemplos de micro y nanoestructuras logradas por medio de litografía asistida de radiación (UV, rayos X y haces de electrones) o por técnicas mecánicas. Se muestra la versatilidad de algunos de estos materiales, que en algunos casos pueden ser procesados usando todos los métodos litográficos aquí considerados, sin tener que alterar significativamente su composición principal ni su procedimiento de síntesis. Es más, se discuten los resultados acerca de la interacción entre la radiación y los materiales HOI y los tratamientos térmicos, así como también posibles estrategias de síntesis y de modificación de la composición desarrolladas con el obejtivo de mejorar la eficiencia del curado, inducir propiedades particulares en las HOI para necesidades específicas (propiedades ópticas, composición de las máscaras, estabilidad mecánica, etc.) y explorar técnicas de moldeo novedosas y no convencionales. Los resultados reportados resaltan a estos materiales novedosos, gracias a su procesabilidad y su alto desempeño respecto de las máscaras poliméricas comerciales, además permiten el uso de las técnicas litográficas ya mencionadas en procesos de moldeado directo, simplificando de manera importante las técnicas convencionales y reduciendo los costos y tiempos de procesado.

http://www.springerlink.com/content/r463100702712656/

LASERS BASED ON SELF-ASSEMBLED PHOTONIC MATERIALS

Talk about lasers based on self-assembled photonic materials given at the Polytechnic University of Madrid by Professor Ceferino López from the Materials Sciences Institute of Madrid (CSIC - Spain).

Charla acerca de láseres basados en materiales fotónicos autoensamblados, dada en la Universidad Politécnica de Madrid por el Profesor Ceferino López del Insituto de Ciencias de Materiales de Madrid (CSIC - España).

SPIE OPTICS AND PHOTONICS 2012

http://spie.org/x30491.xml

STRATEGIC AGENDA FOR EURONANOMED

The european initiative EURONANOMED has published in its website http://www.euronanomed.net its strategic agenda for the next years, where the next areas are highlighted:

• Nanomedicine
• Diagnostics
• In vitro
• Biosensors
• Integrated devices
• In vivo
• Implantable devices
• Medical imaging
• Drug delivery
• Drug carriers (also for targeted delivery)
• Drug development
• Drug delivery systems
• Regenerative medicine
• Tissue engineering
• Scaffolds
• Bioactive signaling molecules eluting systems
• Cell based therapies

La iniciativa europea EURONANOMED ha publicado en su sitio web http://www.euronanomed.net su agenda estratégica para los próximos años, donde destacan las siguientes áreas:

• Nanomedicina
• Diagnósis
• In vitro
• Biosensores
• Dispositivos integrados
• In vivo
• Dispositivos implantables
• Imagenología médica
• Envío de fármacos
• Portadores de fármacos (también para el envío dirigido de fármacos)
• Desarrollo de fármacos
• Sistemas de envío de fármacos
• Medicina regenerativa
• Ingeniería de tejidos
• Estructuras
• Sistemas liberadores de moléculas indicadoras bioactivas
• Terapias celulares

BIONANOMED 2012

3rd International Congress Nanotechnology in Medicine and Biology

PUTTING NANORODS IN CANCER CELLS

"Quantitative Replacement of Cetyl Trimethylammonium Bromide by Cationic Thiol Ligands on the Surface of Gold Nanorods and Their Extremely Large Uptake by Cancer Cells". L. Vigderman, P. Manna, E. R. Zubarev. Angewandte Chemie International Edition. IN PRESS. doi: 10.1002/anie.201107304

Translation to Spanish:
 

Leonid Vigderman (Estudiante de Posgrado): Aquí, en la Universidad de Rice, hemos realizado investigación enfocada a acelerar el desarrollo de los tratamientos contra el cáncer. Estamos trabajando en cargar células cancerosas con hasta dos millones de estas pequeñas partículas llamadas nanobarras de oro.

Esperamos que en el futuro podamos utilizar las nanobarras para que efectivamente se calienten y se quemen las células cancerosas desde adentro de ellas mismas.

Eugene Zubarev (Profesor Asociado de la Universidad de Rice): Los estudios de esta investigación iniciaron hace varios años con apoyo económico de la National Science Foundation (USA). Inicialmente estábamos interesados en los aspectos puramente fundamentales de la síntesis de nanopartículas de oro, su caracterización y su funcionalización, pero una vez que logramos completar esta etapa en particular del proyecto, se volvió importante para nosotros encontrar aplicaciones para la vida real, y es así como hemos logrado esta conexión con el tratamiento contra el cáncer.

Leonid Vigderman: Aquí hay dos tubos, cada uno con cerca de diez millones de células cancerosas en el fondo. El tubo de la derecha ha sido tratado con nanobarras de oro, las cuales tienen la propiedad especial de ser capaces de absorber luz y convertirla en calor. Esperamos poder usar las nanobarras, introducirlas en las células cancerosas, iluminarlas con luz de un color específico en las células cancerosas, entonces se podrán identificar específicamente y se podrá eliminar el cáncer sin afectar al resto de células cercanas.

Eugene Zubarev: Una vez que seamos capaces de demostrar que este importante comportamiento de las nanobarras de oro ocurre en experimentos con cultivos celulares, el siguente paso será, por supuesto, de un mayor reto y también de una mayor importancia, y consistirá en un futuro en realizar estudios con animales reales.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201107304/abstract

NANOMATERIALS CONFERENCE 2011

http://www.zingconferences.com/index.cfm?page=conference&intConferenceID=62&type=conference

GENERATION OF IMAGES BY CORONA DISCHARGE

 

Dr. Giulio Fanti form the University of Padua (Italy), recently was talking at the Institute of Physics of the National Autonomus University of Mexico (Mexico) about non-conventional methods for the generation of  images and their direct relation to historical pieces.

Recientemente, el Dr. Giulio Fanti de la Universidad de Padua (Italia) platicó en el Instituto de Física de la Universidad Nacional Autónoma de México (México) acerca de métodos no convencionales para la generación de imágenes y su relación directa con algunas piezas de valor histórico.

http://www.dgcs.unam.mx/boletin/bdboletin/2011_662.html

NANOTECHITALY 2011

http://www.nanotechitaly.com/

CORONA POLING ASSISTED SECOND HARMONIC GENERATION IN NANOSTRUCTURED POLYMETHYLMETACRYLATE FILMS

"Corona poling assisted second harmonic generation in nanostructured polymethylmetacrylate films". A. Franco, R. O. Torres-Mendieta, J. A. García-Macedo. Proc. SPIE 8011 (2011). doi: 10.1117/12.902113 

Films made of Polymethylmetacrylate (PMMA) and doped with dipolar second order nonlinear optical chromophores were studied by UV-visible spectroscopy and transmitted resonant Second Harmonic Generation technique. The chromophores were non-centrosymmetrically oriented by a Corona poling field. The UV-visible spectra were measured in poled films at normal incidence as function of their poling temperatures (60, 80 and 100°C) and they were analyzed in terms of the Second Order Parameter (A₂). The Second Harmonic Generation (SHG) signals in the films were measured in-situ as function of the poling time at several incidence angles for each poling temperature. The stability of the SHG signal was also determined, by turning off the Corona field but leaving the films at their original poling temperature. The films were of two different kinds: amorphous and nanostructured. All the films doped simultaneously with chromophores and surfactants showed long-range ordered nanostructures. Two kinds of surfactants were used during the synthesis of the films: ionic and neutral, both of them induced long-range order in the structure of the PMMA, but only some of the nanostructured films exhibited enough large SHG signals. The second order nonlinear optical response of the nanostructured films was compared with the corresponding response of the amorphous films. The long-range order in the films was detected by X-Ray Diffraction (XRD).

Mediante espectroscopia UV-visible y mediante la técnica de Generación de Segundo Armónico en resonancia, por transmisión en se estudiaron películas hechas de Polimetilmetacrilato (PMMA) contaminadas con cromóforos dipolares con propiedades ópticas no lineales de segundo orden. Los cromóforos fueron orientados no centrosimétricamente mediante un campo Corona de polarización. Los expectros UV-visible fueron medidos en películas polarizadas, a incidencia normal y en función de la temperatura de polarización (60, 80 y 100°C), y fueron analizados en términos del Segundo Parámetro de Orden (A₂). Las señales de Generación de Segundo Armónico (SHG) de las películas fueron medidas in-situ como funcion del tiempo de polarización a diversos ángulos de incidencia para cada temperatura de polarización. La estabilidad de la señal SHG también fue determinada, quitando el campo Corona pero manteniendo a las películas con su temperatura de polarización original. Las películas fueron de dos tipos distintos: amorfas y nanoestructuradas. Todas las películas contaminadas simultáneamente con cromóforos y tensoactivos mostraron nanoestructuras ordenadas de largo alcance. Dos distintos tipos de tensoactivos fueron usados durante la síntesis de las películas: iónicos y neutros; ambos indujeron un ordenamiento de largo alcance en la estructura del PMMA, pero sólo algunas de las películas nanoestructuradas mostraron señales SHG suficientemente grandes. La respuesta óptica no lineal de segundo orden de las películas nanoestructuradas se comparó con la correspondiente respuesta de las muestras amorfas. El ordenamiento de largo alcance en las películas fue detectado mediante Difracción de Rayos X (XRD).

http://spie.org/x648.html?product_id=902113

LECTURES ON NANOPHOTONICS

Course on Nanophotonics given by Professor Vladimir M. Shalaev from the School of Electrical and Computer Engineering of the Purdue University (USA).

Curso acerca de Nanofotónica impartido por el Profesor Vladimir M. Shalaev de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Computacional de la Universidad de Purdue (EUA).

http://nanohub.org/resources/1748

SOL-GEL RESEARCH IN ITALY

"Sol-gel research in Italy". M. Guglielmi. Journal of Sol-Gel Science and Technology. IN PRESS. doi: 10.1007/s10971-011-2611-8 

A short story of the research on sol–gel in Italy is given, and the evolution is presented and compared with the rest of the world in terms of number of publications, citations and patents. It is shown that both basic and applied research are active and effective in Italy. 

Se presenta un breve recuento de la investigación sol-gel en Italia, así como su evolución. Y se compara con el resto del mundo en términos de número de publicaciones, citas y patentes. Se muestra que tanto la investigación básica como la aplicada son activas y efectivas en Italia.

 http://www.springerlink.com/content/8t5p481528428755/

SELF-FOLDING OF POLYMER SHEETS USING LOCAL LIGHT ABSORPTION

"Self-folding of polymer sheets using local light absorption". Y: Liu, J. K. Boyles, J. Genzer, M. D. Dickey. Soft Matter. IN PRESS. doi: 10.1039/c1sm06564e

This paper demonstrates experimentally and models computationally a novel and simple approach for
self-folding of thin sheets of polymer using unfocused light. The sheets are made of optically
transparent, pre-strained polystyrene (also known as Shrinky-Dinks) that shrink in-plane if heated
uniformly. Black ink patterned on either side of the polymer sheet provides localized absorption of
light, which heats the underlying polymer to temperatures above its glass transition. At these
temperatures, the predefined inked regions (i.e., hinges) relax and shrink, and thereby cause the planar
sheet to fold into a three-dimensional object. Self-folding is therefore achieved in a simple manner
without the use of multiple fabrication steps and converts a uniform external stimulus (i.e., unfocused
light) on an otherwise compositionally homogenous substrate into a hinging response. Modeling
captures effectively the experimental folding trends as a function of the hinge width and support
temperature and suggests that the hinged region must exceed the glass transition temperature of the
sheet for folding to occur.

http://www.rsc.org/suppdata/sm/c1/c1sm06564e/c1sm06564e.wmv

Este trabajo demuestra experimentalmente y mediante modelos computacionales una manera sencilla y nueva para el autodoblado de láminas de polímeros mediante luz no focalizada. Las láminas están hechas de poliestireno transparente tensado previamente (también conocido como "Shrinky-Dinks"), que se enconge en un plano si se calienta uniformemente. A partir de patrones hechos con tinta negra en cada lado de la lámina de polímeros se logra la absorción localizada de luz, la cual calienta al polímero subyacente a temperaturas superiores a la de su transición vítrea. A estas temperaturas, la regiones preestablecidas por la tinta (i.e. bisagras) se relajan y encogen, y así provoca que la lámina plana se doble formando un objeto tridimensional. Es así como el autodoblado se consigue de manera sencilla sin necesidad de múltiples pasos de fabricación y transforma un estímulo externo uniforme (i.e. luz no focalizada) en una respuesta de bisagras, que de otra manera se mantendría como un substrato homogéneo. La modelación contiene efectivamente las características del doblado experimental como función del ancho de las bisagras y de la temperatura de soporte y sugiere que la región que funciona como bisagra debe exceder la temperatura de transición vítrea de la lámina para que ocurra el doblado.

http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2012/SM/c1sm06564e

NANOTECH CONFERENCE AND EXPO 2012

http://www.techconnectworld.com/Nanotech2012/

SOL-GEL MICROENCAPSULATION IN SILICA-BASED MATERIALS

"From Molecules to Systems: Sol-Gel Microencapsulation in Silica-Based Materials". R. Ciriminna, M. Sciortino, G. Alonzo, A. de Schrijver, M. Pagliaro. Chemical Reviews 111, 765 (2011). doi: 10.1021/cr100161x

Review of the methods for producing sol-gel microparticles and their applications. The paper deals with: silica hollow spherical microparticles from w/o emulsions, uniform silica microparticles from o/w emulsions, silica microparticles from emulsions with no surfactants, ORMOSIL nanoparticles from o/w emulsions, controlled release, advanced sunscreens, advanced anti-acne therapy, long-lasting yeast, enhanced insulating materials, self-healing cement, and economic and environmental considerations.

Revisión de los métodos usados para la elaboración de micropartículas sol-gel y sus aplicaciones. El trabajo aborda: micropartículas huecas y esféricas de dióxido de silicio a partir de emulsiones de agua en aceite, micropartículas uniformes de dióxido de silicio a partir de emulsiones de aceite en agua, micropartículas de dióxido de silicio a partir de emulsiones que no contienen tensoactivos, nanopartículas ORMOSIL a partir de emulsiones de aceite en agua, liberación controlada, bloqueadores solares avanzados, terapia anti-acné avanzada, levadura de larga duración, materiales de aislamiento incrementado, cemento autoreparable, y consideraciones económicas y ambientales.

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cr100161x

USE OF COPOLYMERS TO SELF ASSEMBLE METAMATERIALS

"A 3D Optical Metamaterial made by Self-Assembly". S. Vignolini, N. A. Yufa, P. S. Cunha, S. Guldin, I. Rushkin, M. Stefik, K. Hur, U. Wiesner, J. J. Baumberg, U. Steiner. Advanced Materials. IN PRESS. doi: 10.1002/adma.201103610 

Optical metamaterials have unusual optical characteristics that arise from their periodic nanostructure. Their manufacture requires the assembly of 3D architectures with structure control on the 10-nm length scale. Such a 3D optical metamaterial, based on the replication of a self-assembled block copolymer into gold, is demonstrated. The resulting gold replica has a feature size that is two orders of magnitude smaller than the wavelength of visible light. Its optical signature reveals an archetypal Pendry wire metamaterial with linear and circular dichroism.

Los metamateriales ópticos poseen características ópticas poco comunes que provienen de su nanoestructura periódica. Su elaboración requiere de unir arquitecturas 3D con un control de las estructuras en una escala del orden de 10 nm de longitud. Tales metamateriales ópticos 3D, basados en la copia en oro de la autoorganización de copolímeros de bloque, son demostrados. La copia resultante en oro tiene una dimensión característica que es dos órdenes de magnitud inferior a la longitud de onda de la luz visible. Su comportamiento óptico corresponde al de un metamaterial de alambres tipo Pendry con dicroísmo lineal y circular.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201103610/abstract

AEROGELS: THE MATERIALS SCIENCE OF EMPTY SPACE

Talk about Aerogels given at the University of California by Dr. Alex Gash from Lawrence Livermore National Laboratory (California, USA).

Conferencia acerca de Aerogeles impartida en la Universidad de California por el Dr. Alex Gash del Lawrence Livermore National Laboratory (California, EUA).

IFUNAM DOORS OPEN DAY

Doors open day at the Institute of Physics (UNAM, Mexico).

Día de puertas abiertas en el Instituto de Física (UNAM, México).

http://www.fisica.unam.mx/puertasabiertas.html

OPTICAL NEGATIVE REFRACTION BY FOUR-WAVE MIXING IN THIN METALLIC NANOSTRUCTURES

"Optical negative refraction by four-wave mixing in thin metallic nanostructures". S. Palomba, S. Zhang, Y. Park, G. Bartal, X. Yin, X. Zhang. Nature Materials. In Press. doi: 10.1038/nmat3148

The law of refraction first derived by Snellius and later introduced as the Huygens–Fermat principle, states that the incidence and refracted angles of a light wave at the interface of two different materials are related to the ratio of the refractive indices in each medium. Whereas all natural materials have a positive refractive index and therefore exhibit refraction in the positive direction, artificially engineered negative index metamaterials have been shown capable of bending light waves negatively. Such a negative refractive index is the key to achieving a perfect lens that is capable of imaging well below the diffraction limit. However, negative index metamaterials are typically lossy, narrow band, and require complicated fabrication processes. Recently, an alternative approach to obtain negative refraction from a very thin nonlinear film has been proposed and experimentally demonstrated in the microwave region. However, such approaches use phase conjugation, which makes optical implementations difficult. Here, we report a simple but different scheme to demonstrate experimentally nonlinear negative refraction at optical frequencies using four-wave mixing in nanostructured metal films. The refractive index can be designed at will by simply tuning the wavelengths of the interacting waves, which could have potential impact on many important applications, such as superlens imaging.

La ley de refracción, derivada por vez primera por Snellius y presentada posteriormente como el principio de Huygens-Fermat, establece que los ángulos de incidencia y de refracción de una onda luminosa en la interface de dos materiales distintos están relacionados con el cociente de los índices de refracción de cada medio. En contraste con todos los materiales naturales, que poseen un índice de refracción positivo y en consecuencia exhiben refracción en dirección positiva, con los metamateriales de índice negativo diseñados artificialmente se ha logrado desviar las ondas luminosas en dirección negativa. Tal índice de refracción negativo es la clave para la elaboración de lentes perfectos, capaces de formar imágenes por debajo del límite de difracción. Sin embargo, los metamateriales de índice negativo normalmente presentan pérdidas, son de banda estrecha, y requieren complicados procesos de fabricación. Recientemente se ha propuesto y se ha demostrado experimentalmente una manera alternativa de obtener refracción negativa en la región de microondas a partir de una película no lineal muy delgada, pero esta manera alternativa emplea conjugación de fase, lo cual dificulta su implementación óptica. Aquí reportamos un esquema sencillo pero diferente para demostrar experimentalmente la refracción negativa no lineal a frecuencias ópticas usando mezclado de cuatro ondas en películas metálicas nanoestructuradas. El índice de refracción puede ser diseñado a voluntad modificando simplemente las longitudes de onda de las ondas que interactúan, lo cual puede tener un impacto potencial en muchas aplicaciones importantes, tales como la formación de imágenes por superlentes.

http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat3148.html