TANDEM POLYMER SOLAR CELLS FEATURING A SPECTRALLY MATCHED LOW-BANDGAP POLYMER

"Tandem polymer solar cells featuring a spectrally matched low-bandgap polymer". L. Dou, J. You, J. Yang, C. C. Chen, Y. He, S. Murase, T. Moriarty, K. Emery, G. Li, Y. Yang. NATURE PHOTONICS. In Press. DOI:10.1038/nphoton.2011.356

Tandem solar cells provide an effective way to harvest a broader spectrum of solar radiation by combining two or more solar cells with different absorption bands. However, for polymer solar cells, the performance of tandem devices lags behind single-layer solar cells mainly due to the lack of a suitable low-bandgap polymer. Here, we demonstrate highly efficient single and tandem polymer solar cells featuring a low-bandgap conjugated polymer (PBDTT-DPP: bandgap, ~1.44 eV). A single-layer device based on the polymer provides a power conversion efficiency of ~6%. When the polymer is applied to tandem solar cells, a power conversion efficiency of 8.62% is achieved, which is, to the best of our knowledge, the highest certified efficiency for a polymer solar cell to date.

Celdas solares tándem proporcionan una manera efectiva de colectar un espectro más amplio de luz solar, a partir de la combinación de dos o más celdas solares con bandas de absorción diferentes. Sin embargo, en el caso de las celdas solares poliméricas, el desempeño de los dispositivos tándem está rezagado respecto al de celdas solares monocapa, debido principalmente a la falta de polímeros con una brecha de energía pequeña. Aquí se demuestran celdas solares poliméricas monocapa y tándem altamente eficientes, que usan un polímero conjugado de brecha de energía pequeña (PBDTT-DPP: brecha de energía ~1.44 eV). Un dispositivo monocapa basado en este polímero proporciona una eficiencia de conversión de potencia de  ~6%. Cuando el polímero es aplicado a celdas solares tándem, se obtiene una eficiencia de conversión de potencia de 8.62%, la cual, hasta donde sabemos, es actualmente la eficiencia certificada más alta para una celda solar polimérica.

http://www.nature.com/nphoton/journal/vaop/ncurrent/full/nphoton.2011.356.html

ESTANCIAS POSDOCTORALES VINCULADAS AL FORTALECIMIENTO DE LA CALIDAD DEL POSGRADO NACIONAL CONACYT 2012 (1)

Convocatoria de CONACYT para doctores mexicanos (grado obtenido del 2009 a la fecha) interesados en realizar estancias posdoctorales en instituciones mexicanas registradas en el Programa Nacional de Posgrados de Calidad.

http://www.conacyt.gob.mx/Convocatorias/Paginas/Convocatoria_Estancias_Posdoctorales.aspx#20121

SOL-GEL DERIVED HYBRID THIN FILMS: THE CHEMISTRY BEHIND PROCESSING

"Sol-gel derived hybrid thin films: the chemistry behind processing". A. A. Letailleur, F. Ribot, C. Boissière, J. Teisseire, E. Barthel, B. Desmazières, N. Chemin, C. Sanchez. CHEMISTRY OF MATERIALS 23, 5082 (2011). DOI: dx.doi.org/10.1021/cm202755g

Despite their apparent simple preparation by sol-gel process, silsesquioxanes
based materials are quite complex and rich systems. Accordingly, a clear
understanding of their elaboration chemistry and its relations to process and properties
are important matter. In the particular case of thin film preparation, vitrification must be
controlled to ensure high throughput and reliability. Using methylsilsesquioxane based
films as a relevant model and a combination of IR spectroscopy, mass spectrometry, and
solution 29Si NMR, a meaningful description of the film structure was obtained.
Furthermore, vitrification, observed by dynamic mechanical analysis, was shown to
depend strongly on the amounts of cages and extended structures present in the films.
More interestingly, the proportion of these species can be tuned through a careful
control of the elaboration chemistry. On one hand, long aging and high dilution yield a
larger amount of cages, which results in a delay of the vitrification. On the other hand,
pH appears as the convenient parameter to finely adjust the time span during which high
quality films can be prepared from the sols, while preserving the film composition and final properties.

A pesar de lo sencillo de su preparación mediante el proceso sol-gel, los materiales basados en silsesquioxanos son sistemas sumamente ricos y complejos. En consecuencia, es importante entender claramente su química de elaboración y sus relaciones con el proceso y con sus propiedades. En el caso particular de la preparación de películas delgadas, la vitrificación debe ser controlada para asegurar una alta calidad y reproducibilidad. Utilizando como modelo relevante a las películas hechas de metilsilsesquioxano, además de una combinación de espectroscopias IR, de masa y 29SiNMR, se obtiene una descripción, con sentido, de la estructura de la película. Es más, se muestra que la vitrificación, observada por medio de análisis mecánicos dinámicos, depende fuertemente de las cantidades de celdas y de estructuras extendidas dentro de las películas. Más interesante aún, la proporción existente entre estas especies puede ser modificada a través de un control cuidadoso de la química de elaboración. Por un lado, un envejecimiento largo y una alta disolución inducen una mayor cantidad de celdas, lo cual resulta en un retraso en la vitrificación. Por otro lado, el pH resulta ser un parámetro conveniente para ajustar finamente el intervalo de tiempo durante el cual se pueden preparar películas de alta calidad a partir de los soles, siempre preservando la composición de la película y sus propiedades finales.

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cm202755g?prevSearch=the%2Bchemistry%2Bbehind%2Bprocessing&searchHistoryKey=

2012 INTERNATIONAL CONFERENCE ON MATERIAL SCIENCES AND TECHNOLOGY MST2012

http://www.engii.org/cet2012/mst2012.aspx

MAGNETICALLY TRIGGERED MULTIDRUG RELEASE BY HYBRID MESOPOROUS SILICA NANOPARTICLES

"Magnetically triggered multidrug release by hybrid mesoporous silica nanoparticles". A. Baeza, E. Guisasola, E. Ruiz-Hernández, M. Vallet-Regí. CHEMISTRY OF MATERIALS. IN PRESS. DOI: 10.1021/cm203000u

The treatment of complex diseases such as cancer pathologies requires the simultaneously administration of several drugs in order to improve the effectiveness of the therapy and overwhelm the defensive mechanisms of tumor cells, responsible of the apparition of multidrug resistance (MDR). In this manuscript, a novel nanodevice able to perform remotely controlled release of small molecules and proteins in response to an alternating magnetic field has been presented. This device is based on mesoporous silica nanoparticles with iron oxide nanocrystals encapsulated inside the silica matrix and decorated on the surface with a thermoresponsive copolymer of poly(ethyleneimine)-b-poly(N-isopropylacrylamide) (PEI/NIPAM). The polymer structure has been designed with a double purpose, to act as temperature-responsive gatekeeper for the drugs trapped inside the silica matrix and, on the other hand, to retain proteins into the polymer shell by electrostatic or hydrogen bonds interactions. The nanocarrier traps the different cargos at low temperatures (20 °C) and releases the retained molecules when the temperature exceeds 35–40 °C following different kinetics. The ability to remotely trigger the release of different therapeutic agents in a controlled manner in response to a nontoxic and highly penetrating external stimulus as alternating magnetic field, along with the synergic effect associated to hyperthermia and chemotherapy, and the possibility to use this nanocarrier as contrast agent in magnetic resonance imagining (MRI) convert this nanodevice in an excellent promising candidate for further studies for oncology therapy.

El tratamiento de enfermedades complejas, como lo son las patologías cancerosas, requiere de la administración simultánea de varios fármacos con el objetivo de mejorar la eficacia de la terapia y de apabullar los mecanismos de defensa de las células cancerosas, responsables de la aparición de la resistencia a multifármacos (MDR). En este texto se presenta un nanodispositivo novedoso capaz de realizar remotamente, como respuesta a un campo magnético alterno, la liberación controlada de proteínas y de pequeñas moléculas. El dispositivo se basa en nanopartículas mesoporosas de dióxido de silicio, que encapsulan nanocristales de óxido de hierro, y cuya superficie está decorada con un copolímero sensible a la temperatura de poli(etilenimina)-b-poli(N-isopropilacrilamida) (PEI/NIPAM). La estructura del polímero está diseñada para cumplir dos propósitos distintos: funcionar como una compuerta sensible a la temperatura para los fármacos atrapados dentro de la matriz de dióxido de silicio y, por otro lado, para retener proteínas en la capa polimérica por medio de enlaces de hidrógeno o de interacciones electrostáticas. El nanoportador atrapa a los distintos cargamentos a una temperatura baja (20°C) y libera las moléculas retenidas cuando la temperatura sobrepasa los 35-40°C, siguiendo diversas cinéticas. La capacidad de disparar remótamente y de manera controlada la liberación de distintos agentes terapéuticos, como respuesta a un estímulo externo no tóxico y de alta penetración (como lo es un campo magnético alterno), aunada al efecto sinérgico asociado a la hipertermia y a la quimioterapia, y a la posibilidad de usar el nanoportador como un agente de contraste en imagenología de resonancia magnética (MRI), convierten a este nanodispositivo en un excelente candidato para posteriores estudios dedicados a la terapia oncológica.

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cm203000u