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POSGRADO ENNANOCIENCIAS

CONGRESO ESTUDIANTIL DEL POSGRADO EN NANOCIENCIAS II

DEL 28 AL 30 DE ENERO DE 2019

DIRIGIDO A TODOS LOS ESTUDIANTES DE POSGRADO QUE ESTÉN REALIZANDO

TRABAJO DE ESCRITURA DE TESIS.

PRESENTACIÓN DE LAS LÍNEAS DE GENERACIÓN DE APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO:

BIONANOTECNOLOGÍA, FÍSICA DE NANOESTRUCTURAS Y MATERIALES AVANZADOS, FISICOQUÍMICA DE NANOMATERIALES Y NANOCATÁLISIS

Y NANOFOTÓNICA

AUDITORIO CNYN-UNAM KM 107CARRETERA TIJUANA-ENSENADA,

ENSENADA, B.C.

CONSEJO DE PROGRAMA DE POSGRADO FÍSICA DE MATERIALES/NANOCIENCIAS

2DO CONGRESO ESTUDIANTIL 2019 PRESENTACIONES DEL DÍA LUNES 28 DE ENERO

Horario Estudiante Título de tesis Grado Director/ Codirector

09:00 a 09:20 BIENVENIDA POR PARTE DEL POSGRADO EN NANOCIENCIAS

09:20 a 09:40

Fernández Álvarez Irving Gilberto

Dispositivo para sensado de gases basado en ZnO mediante la técnica de depósito por capa atómica

Maestría D. Hugo Tiznado Vázquez

09:40 a 10:00

Vargas Arreguín Liliana Magdalena

Confinamiento de nanopartículas de metales nobles para su uso como nanorreactores catalíticos

Maestría C. Hugo Tiznado Vázquez; Andrey Simakov

10:00 a 10:20

Vasquez Alfaro Mónica Mayte

Síntesis y caracterización físico-química del Y2SiO5:Ce,Tb y del Y2Si2O7:Ce,Tb para su aplicación en lámparas de estado sólido de luz blanca

Maestría

C. Gustavo Alonso Hirata Flores; David Cervantes Vázquez

10:20 a 10:40

Garzón Fontecha Angélica

Fabricación y caracterización de uniones p-n usando películas delgadas de SnOx para electrónica flexible

Doctorado D. Wencel de la Cruz Hernández

10:40 a 11:20 PLÁTICA: DR. FABIÁN MURRIETA RICO (FQNN)

11:20 a 12:00 DESCANSO CAFÉ

12:00 a 12:20

Fajardo Peralta Alejandro

Respuesta optoelectrónica en bicapas de dicalcogenuros de metales de transición MX2

Doctorado D. José Valenuela Benavides

12:20 a 12:40

Castañeda Leautaud Alma Celestre

Estudio de la dinámica molecular del complejo clozapina-receptor D2 para el diseño de un fármaco antipsicóticos sin efectos cardiometabólicos adversos.

Maestría D. Sergio Andrés Águila Puentes

http://www.google.com/imgres?imgurl=http://www.cio.mx/WEB-OFS18/LOGOS/EscudoUNAM.jpg&imgrefurl=http://www.cio.mx/WEB-OFS18/Technical.html&h=262&w=262&sz=25&tbnid=Cxjr_f-kvl-gHM::&tbnh=112&tbnw=112&prev=/images?q=Escudo+UNAM&usg=__VoyR9qyw5ReO7ulyl9R4ypUxmqc=&ei=ylCcSe-bHonYsAPqpIyzAg&sa=X&oi=image_result&resnum=3&ct=image&cd=1


12:40 a 13:00

Gama López Pedro Antonio

Nanobiorreactres con actividad enzimática como terapia para la galactosemia clásica

Maestría D. Rafael Vázquez Duhalt

13:00 a 13:20

Espinoza González Claudia Alcira

Nanopartículas optomagéticas para su posible aplicación como tratamiento para cáncer de piel del tipo melanoma

Maestría

C. Gustavo Alonso Hirata Flores; Patricia Juárez Camacho

2DO CONGRESO ESTUDIANTIL 2019 PRESENTACIONES DEL DÍA MARTES 29 DE ENERO

Horario Estudiante Título de tesis Resumen Director/ Codirector

09:00 a 09:20

Araiza Liera José Juan

Fabricación de un fotodiodo a base de películas delgadas en ZnO y ZnO:Ag

Maestría D. Manuel Herrera Zaldivar

09:20 a 09:40

Becerril Castro Irving Brian

Incorporación de nanopartículas metálicas en materiales de baja densidad

Maestría D. José Manuel Romo Herrera

9:40 a 10:00

Felix Esquer Janz

Estudio por simulación numérica de nanoestructuras plasmónicas basadas en origami de ADN

Maestría D. Enrique Cuahutemoc Sámano Tirado

10:00 a 10:20

Peralta Arriola Miriam

Preparación de películas delgadas de nitruro de titanio (TiN) por erosión iónica reactiva

Maestría D. Noemí Abudiz Cisneros

10:20 a 10:40

Rojas Baldivia Kora Lu

Nanomateriales luminiscentes excitados en Uv para producir luz blanca

Maestría D. Gustavo Alonso Hirata Flores

10:40 a 11:20 PLÁTICA: PRISCILLA ELIZABETH IGLESIAS VÁZQUEZ (FNMA)




12:00 a 12:20

Ruiz Marizcal José Manuel

Optimizando el dopaje con nitrógeno de nanotubos de carbono y su incorporación en una tinta para su potencial aplicación en contra-electrodos para celdas solares tipo Graetzel

Maestría D. José Manuel romo Herrera

12:20 a 12:40

Ventura Macías Miguel Emiliano

Estudio de primeros principios de la superficie de cromo (001) inducida con nitrógeno

Maestría D. Noboru Tekeuchi Tan

12:40 a 13:00

Belman Rodríguez Carlos

Síntesis y caracterización de nanopartículas de Au y Bi4Ge3O12 para aplicaciones biomédicas

Doctorado D. Sergio Andrés Águila Puentes

13:00 a 13:20

Contreras Bernabé Enrique

Diseño de una membrana reactiva para el tratamiento de aguas recuperadas mediante buckypapers

Doctorado

C. Mercedes Teresita Oropeza Guzmán; C. José Manuel Romo Herrera

13:20 a 13:40

H´Llinh H´Mok

Estudio teórico sobre las propiedades multiferroicas en heteroestructuras de BiFeO3/La2/2Sr1/3MnO3 por primeros principios

Doctorado D. Oscar Raymond Herrera

2DO CONGRESO ESTUDIANTIL 2019 PRESENTACIONES DEL DÍA MIÉRCOLES 30 DE ENERO

Horario Estudiante Título de tesis Resumen Director/ Codirector

09:00 a 09:20

Herrera Rodríguez Fabián

Efecto de la interacción de sistemas de carbono con la superficie (0001) de GaN

Doctorado

D. María Guadalupe Moreno Armenta

09:20 a 09:40

Martínez Aguilar Espiridión

Estudio teórico-experimental sobre propiedades estructurales, ferroeléctricas y ópticas de BiFeO3 mediante impurificaciones con metales de transición

Doctorado D. Jesús M. Siqueiros Beltrones



09:40 a 10:00

Nieto Sánchez Amanda Georgina

Detector de fotones basado en nanovarillas superconductoras de TaN activas en el rango IR

Doctorado D. Óscar Edel Contreras López

10:00 a 10:20

Ramírez Mondragón Elizabeth

Desarrollo de un electrodo catalítico compuesto de Ni2P-MoS2/MWCNT para la evolución de hidrógeno

Doctorado D. Óscar Edel Contreras López

10:20 a 10:40

Ricci López Joel

Desarrollo de un método de cribado virtual molecular utilizando descriptores basados en acoplamiento molecular en conglomerado

Doctorado D. Sergio Andrés Águila Puentes


11:20 a 12:00 PLÁTICA: DRA. DALIA HOLAN PLÁTICA: (BIO)

12:00 a 12:20

Valdespino Padilla Duilio

Preparación y estudio de andamios basados en películas de TiOx para el crecimiento de células óseas

Doctorado D. Ma. De La Paz Cruz Jáuregui

12:20 a 12:40

Caballero Espitia Diana Laura

Fabricación de guias de onda ópticas por Deósito de Capas Atómicas (ALD)

Maestría

C. Heriberto Márquez Becerra/ Hugo Tiznado Vázquez

12:40 a 13:00

Morales Valenzuela Luis Germán

Micro y nano motores fotónicos

Maestría

D. Víctor Ruiz Cortes

13:00 a 13:20

López Aguilar Esaú Eliseo

Identificación, manipulación y separación de células anormales mediante campos estructurados en un sistema microfluídico

Doctorado

C. Víctor Ruiz Cortes; C. Alejandro Huerta Saquero

13:20 a 14:00 PLÁTICA: DR. EUGENIO MÉNDEZ MÉNDEZ (NF)

14:00 a 16:30 COMIDA CASA DEL ACADÉMICO


II Congreso Estudiantil del Posgrado en Nanociencias

CICESE/CNyN-UNAM, del 28 al 30 de enero, 2019

Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada

Centro de Nanociencias y Nanotecnología-Universidad Nacional Autónoma de México

Dispositivo para sensado de gases basado en ZnO mediante la técnica de

Depósito por Capa Atómica *

Irving Gilberto Fernández Alvarez,

Comité de Tesis

Hugo Tiznado Vázquez, Eduardo Antonio Murillo Bracamontes, Heriberto Márquez Becerra. Oscar Vázquez

Mena.

Se fabricará un dispositivo electrónico sensor de gases mediante una película delgada de

ZnO crecida por la técnica de depósito por capa atómica (ALD, por sus siglas en inglés), se

propone que la respuesta del dispositivo sensor de gas podrá ser modulada a partir del control

del espesor de la película, aplicando una incidencia de luz UV o al dopar con otros elementos.

El dispositivo consistirá en una caja con entrada y salida del gas, dentro estará la placa PCB

con la electrónica pertinente. El sustrato con la película de ZnO se encontrará dentro de un

empaquetado y unida mediante el método de wire bonding. Los datos serán procesados con

un microcontrolador para posteriormente ser observados en una aplicación de celular. Las

técnicas de caracterización para corroborar la calidad de los materiales sintetizados y el

correcto funcionamiento del dispositivo serán microscopia electrónica de barrido (SEM, por

sus siglas en inglés), espectroscopia de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS, por sus

siglas en inglés), microscopia de fuerza atómica (AFM, por sus siglas en inglés), difracción

por rayos X (XRD, por sus siglas en inglés), mediciones de resistividad por el método de Van

der Pauw y mediciones de las propiedades eléctricas (sensibilidad y respuesta del dispositivo)

utilizando una cámara (reactor) ajustada a las condiciones de medición.

Agradecimientos

Agradecemos el apoyo de PAPIIT y PAPIME, proyecto IN110018, IN112117, IA101018, PE100318,

PE101317, así como a FORDECyT.

Referencias

1. J.R. Martínez-Castelo et al. Structural and electrical characterization of multilayer Al2O3/ZnO

nanolaminates grown by atomic layer deposition. Material Science in Semiconductor Processing 71. 290-

295. (2017).

2. Pankaj S. Kolhe et al. Gas sensing performance of AL doped ZnO thin film for H2S detection.

Journal of Alloys and Compounds 748. 6-11. (2018).

3. Chiu-Hsien Wu et al. Improving the sensitive and selective of trace amount ozone on Indium-

Gallium-Zinc Oxide thin film by ultraviolet irradoation. Sensors and Actuators B: Chemical 273. 1713-

1718. (2018).

*correo-e: [email protected]

II Congreso Estudiantil del Posgrado en Nanociencias CICESE/CNyN-UNAM, del 28 al 30 de enero, 2019



Confinamiento de nanopartículas soportadas de metales nobles para uso como nanorreactores catalíticos

* Liliana Magdalena Vargas Arreguín

Comité de Tesis Director: Dr. Andrey Simakov

Co-Director: Dr. Hugo Jesús Tiznado Vázquez Sinodal: Dra. Elena Smolentseva

Sinodal: Dr. Miguel Estrada Arreola Sinodal: Dr. Serguei Miridonov

Más del 80% de los procesos químicos en la industria son realizados gracias a los catalizadores heterogéneos [1]. Los nanocatalizadores de oro sobresalen entre otros sistemas soportados debido a su excepcional desempeño. Recientemente se ha desarrollado el confinamiento de nanopartículas metálicas soportadas con corazas porosas específicas, para mejorar su estabilidad bajo condiciones de reacción y tratamientos térmicos [2] (Figura 1). Las nanopartículas confinadas se pueden definir como nanorreactores inmovilizados en soportes microscópicos, lo cual permite separarlos fácilmente del medio de reacción, particularmente en la fase gaseosa. En este trabajo, nanopartículas de oro con diámetro de 2-3 nm soportadas en alúmina y ceria fueron confinadas con una capa porosa de alúmina de 3nm de grosor, crecida por depósito de capas atómicas (ALD), de Tri-metil-aluminio (TMA) y agua. Las muestras obtenidas se caracterizaron por TEM, Adsorción de N2, FTIR in situ y Uv-Vis. El desempeño catalítico fue probado para la reducción de 4-nitrofenol a 4-aminofenol. Las condiciones experimentales de ALD (número de ciclos y temperatura), así como la naturaleza de los soportes definieron la naturaleza de la estructura de los nanorreactores (Core-shell, Yolk-shell), su desempeño catalítico, estabilidad térmica y su mecanismo de reacción.

Agradecimientos Los autores agradecen la asistencia técnica del Dr. Eric Flores, Dr. Hugo Borbón, Dr. Javier López, Francisco Ruiz, Jaime Mendoza, Ana Mizquez, Axel Ortiz y Fernando Solorio. El estudio fue financiado por DGAPA (México) vía proyecto #203117, IN110018, IN112117 and IA101018. Liliana Vargas agradece al CONACyT por su beca #488564.

Referencias

1. De Jong K.P. (2009) Synthesis of solid catalyst. General aspects pag. 3. Germany: Wiley&VCH Verlag GmbH & Co. KGaA

2. J. Zhang, J. Will Medlin. Catalyst design using an inverse strategy. Surface Science Reports, Vol. 73, 2018


Figura 1. Nanopartícula metálica soportada y confinada con una capa porosa

mailto:[email protected]

V Symposium of Nanoscience and Nanomaterials April 1-5, 2019. Ensenada, B.C., México.

CNyN-UNAM-CICESE

Study of luminescent properties of Y2Si2O7: Ce, Tb for its application in

solid state white light lamps *

M. M. Vasquez-Alfaro1,3, D. Cervantes-Vásquez2, G.A. Hirata3 1Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada

1Universidad Autónoma de Baja California 2Centro de Nanociencias y Nanotecnología – UNAM

Yttrium silicates have received attention due to many advantages such as: high temperature to radiation, excellent thermal and chemical resistance, resistance to corrosion in an oxidative atmosphere and high temperature (1,2). In addition, these materials are used as rare earth (RE) hosts that emit when transitions f-f and d-f occur, when replacing the Y3+ sites. These hosts also have a minimization of the effect of the nuclear spins of the constituent elements, which produces a closely homogenous emission lines of the impurity ions (1,2). The Y2Si2O7 has five polygons that depend on the thermal treatment of the sea (1,3), which is why relatively few studies have been reported for the Y2Si2O7 doped with RE ions. In this work we report the synthesis and characterization of Y2Si2O7: Ce, Tb. The material was synthesized by the combustion method, varying the Tb concentration and the annealing. The photoluminescence results show two main emissions, a broad emission band in the blue region due to Ce3+ ions and an emission peak in the green region due to the Tb3+ ions. It is important to underline that the simultaneous emission of the rare earth states is obtained from a single excitation wavelength in 360 nm.

Acknowledgments We would like to thank to I. Gradilla, E. Aparicio, F. Ruiz for the technical help. We are part of the proyect PAPIIT (IN111017) and CONACYT (284548).

References 1. L. Marciniak, et al. “Size-dependent luminiscence in Y2Si2O7 nanoparticlesdoped with C3+ions”, Applied

Physics A, 99, 871-877, (2010). 2. D. Hreniak, W. Strek, “Luminiscence properties of Tb-doped Yttium disilicate prepared by the sol.gel

method”, Journal of Sol-Gel Science and Technology,32 195-200, (2004) . 3. A.I. Becerro, I. Escudero, “Revision of the crystallographic data of polimorphic Y2Si2O7 and Y2SiO5

compounds”, 77, 1093-1102, (2004). *e-mail: [email protected]




Fabricación y caracterización de uniones p-n usando películas delgadas de SnOx para electrónica flexible

* Angélica María Garzón Fontecha

Comité de Tesis

Wencel José de la Cruz Hernández, Mario Humberto Farías Sánchez, Leonel Susano Cota Araiza, María Isabel Ponce Cázares,. Manuel Quevedo López

Los óxidos semiconductores son materiales de interés en la fabricación de dispositivos electrónicos transparentes gracias a su alta transparencia óptica y conductividad eléctrica. Debido al interés por producir materiales con estas dos propiedades se ha estudiado una variedad de óxidos semiconductores tipo n [1]. Sin embargo, uno de los principales desafíos en la electrónica transparente es la obtención de semiconductores tipo p con altas movilidades para la formación de uniones sobre sustratos transparentes y flexibles [2]. Caraveo-Frescas et al., y Kim et al., han demostrado que existe una región donde es posible obtener películas delgadas de SnOx con comportamiento tipo p bajo condiciones específicas durante el depósito [3,4]. En este trabajo, se sintetizaron películas delgadas de SnOx sobre vidrio por pulverización catódica, variando la presión parcial relativa oxígeno (ppO2) entre 6% y 18.5%. La presión de trabajo se varió entre 1.8 y 2.5 mTorr, manteniendo la potencia a 30 W. Posteriormente se realizó un tratamiento térmico de 180 °C durante 30 minutos. En el intervalo de ppO2 de 6% a 9% las películas de SnOx presentaron un comportamiento tipo p, sin embargo, cuando la ppO2 aumento a 18.5% las películas de SnOx presentaron comportamiento tipo n y una movilidad de 22.2 cm2 V-1s-1. Esta película delgada de SnOx tipo n depositada a ppO2 de 18.5% exhibió una transmitancia de 77.6 %. Las películas de SnOx tipo n y tipo p presentaron una estructura cristalina tetragonal después del tratamiento térmico de 180 °C durante 30 min. Estás películas delgadas de SnOx tipo p y tipo n resultantes se utilizarán en la fabricación de uniones p-n utilizando contactos de ITO y de ITO/Ti para su aplicación en electrónica transparente y flexible.

Agradecimientos Agradecemos el apoyo de E. Aparicio, E. Murillo, I. Gradilla y A. Tiznado. También se agradece al proyecto de DGAPA No. IN112918

Referencias 1. Z. Wang, et al., Recent developments in p‐type oxide semiconductor materials and devices, Adv. Mater. 28 3831–3892 (2016). 2. E. Fortunato, et al., Transparent p-type SnOx thin film transistors produced by reactive RF magnetron sputtering followed by low temperature annealing, Appl. Phys. Lett. 97, 521051–5 (2010). 3. C. Kim, et al., Transparent SnOx thin films fabricated by radio frequency reactive sputtering with a SnO/Sn composite target, Thin Solid Films. 634, 175–180 (2017).





4. J. Caraveo-Frescas et al., Record mobility in transparent p-type tin monoxide films and devices by phase engineering, ACS Nano. 7, 5160–5167 (2013).




Estudio de morfología y propiedades electrónicas en Cristales de dicalcogenuros de metales de transición.

* Alejandro Fajardo Peralta

Comité de Tesis José Valenzuela Benavides, Néstor Perea López, Leonel S. Cota Araiza, Francisco Mireles Higuera, Enrique

Sámano Tirado. Se transfirieron láminas de cristales de DMTs de varios espesores sobre sustratos conductores para hacer pruebas de STM y se implemento un sistema tipo PVT para realizar síntesis de materiales tipo DMT y hacer tratamientos térmicos a las muestras que permitan la evaporación de solventes orgánicos, burbujas de agua y otros residuos sin dañar las monocapas de DMTs. Las medidas eléctricas en monocapas de DMT y multicapas de cristalinas de Mo(SSe)2 fueron realizadas por medio de micro manipuladores para hacer contactos eléctricos en muestras de monocapas de WS2, con el objetivo de implementar una técnica para hacer medidas de corriente contra voltaje en forma local en dichos cristales. Se discuten los resultados de diferentes técnicas de caracterización como espectroscopia Raman, SEM y AFM.

Agradecimientos

Agradecemos el apoyo de la coordinación de posgrado de Nanociencias de CICESE y miembros del CPP por permitir continuar con este trabajo de investigación y al personal técnico del CNyN UNAM. Agradecemos las valiosas discusiones con el del Dr. David Pérez- Tijerina.

Referencias 1. Jothi Priyanka Thiruraman, et .al. “Angstrom Size defect Creation an Ionic Transport trhough

Pores in Single Layer MoS2 ”,Nano Letters, 18, 1651-1659, (2018).. 2. Joice Sophia Ponraj , et.al., “Photonics and optoelectronics of two dimensional materials beyond

graphene”, Nanotechnolgy, 27,462001 (33pp), (2016).


Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada Centro de Nanociencias y Nanotecnología-Universidad Nacional Autónoma de México


Estudio de la dinámica molecular del complejo Clozapina/Receptor D2 y

Clozapina/receptor H1 para la propuesta de un fármaco antipsicótico sin

efectos cardiometabólicos adversos

* Alma C. Castañeda Leautaud

Comité de Tesis Sergio Águila Puentes, Abraham Vidal Limon, Carlos A. Brizuela Rodriguez

El alto porcentaje de interrupción de los tratamientos por fármacos para tratar la esquizofrenia se debe, en gran parte, a los efectos cardiometabólicos adversos que incluyen la obesidad, la taquicardia y la propensión a padecer diabetes mellitus1. La búsqueda de nuevos fármacos por métodos in silico ha demostrado ser el más eficiente, en términos de tiempo y dinero2. El proyecto tiene por objetivo proponer un nuevo fármaco antipsicótico que reduzca los efectos cardiometabólicos adversos asociados a la mayoría de los fármacos de este tipo. Los modelos de estudio comprenden a los receptores de Dopamina (D2) e Histamina (H1) en su interacción con el fármaco comercial clozapina, debido a que abate parcialmente los síntomas de la esquizofrenia en la mayoría de los pacientes, incluso en aquellos con esquizofrenia refractaria3. A partir de este fármaco se diseñarán derivados mediante estudios de dinámica molecular y de cálculos de afinidad por medio de la toería de perturbación de energía libre4. Se han construido y validado los modelos necesarios para analizar la interacción dinámica de los complejos clozapina – neurorreceptores, implicados tanto en la efectividad, como en los efectos secundarios.

Agradecimientos

Agradecemos el apoyo del posgrado de Nanociencias (CICESE-UNAM), CNyN-UNAM y Beca CONACyT 756788. Los autores agradecen a los proyectos LANCAD-UNAM-DGTIC-286 y Clúster Híbrido Xiuhcoatl LANCAD-CINVESTAV.

Referencias 1. Jafari, S., Fernandez-Enright, F., & Huang, X.-F. Structural contributions of antipsychotic drugs to their

therapeutic profiles and metabolic side effects. Journal of Neurochemistry, 120(3), 371–384. (2012) 2. Crilly, J. The history of clozapine and its emergence in the US market: a review and analysis. History of

Psychiatry, 18(1), 39-060. (2007) 3. Jamkhande, P. G., Ghante, M. H., & Ajgunde, B. R. Software based approaches for drug designing and

development: A systematic review on commonly used software and its applications. Bulletin of Faculty of Pharmacy, Cairo University, 55(2), 203–210. (2017).

4. Miyata, T., Ikuta, Y., & Hirata, F. Free energy calculation using molecular dynamics simulation combined with the three dimensional reference interaction site model theory. I. Free energy perturbation and thermodynamic integration along a coupling parameter. The Journal of Chemical Physics, 133(4), 044114.





Nanobiorreactores con actividad enzimática GALT como terapia para la

galactosemia clásica. *

Pedro Antonio Gama López

Comité de Tesis

Dr. Rafael Vázquez Duhalt, Dr. Andrés Zarate Romero y Dra. Carolina Álvarez Delgado.

La galactosemia clásica es un trastorno hereditario que resulta en la deficiencia de la enzima

galactosa-1-fosfato uridiltransferasa (GALT). GALT participa en metabolismo de la

galactosa; la acumulación en el organismo de la galactosa ocasiona diversas enfermedades e

incluso en neonatos pude ser letal [1, 2, 3].

Este proyecto consiste en sintetizar nanobiorreactores con actividad enzimática GALT con

potencial de ser implementados en la terapia de la galactosemia clásica. Para lograr el

objetivo, se encapsulará la enzima GALT en cápsides virales del virus BMV.

La enzima GALT fue obtenida por expresión heteróloga en el sistema de Pichia pastoris. Las

células de Pichia fueron transformadas con el gen humano que codifica para GALT. La

expresión de la enzima en las levaduras transformadas fue inducida con metanol al 2% en

células cultivadas a 28 °C en constante agitación. Las copias de GALT fueron aisladas por

cromatografía líquida rápida de proteínas.

Se probará la actividad catalítica de la GALT por cromatografía líquida de alta resolución.

Posteriormente se producirán los nanorreactores por el método de autoemsamble de las

capsides virales. Finalmente se cuantificará la actividad catalítica de las nanopartículas

generadas y se realizará su caracterización estructural y fisicoquímica por microscopia

electrónica de transmisión y dispersión dinámica de luz.

Agradecimientos

Agradecemos el apoyo del CONACYT por la facilitación de la beca de estudios de maestría, así como al Dr.

Javier Pérez Robles por su apoyo técnico.

Referencias

1. Anderson, S. GALT Deficiency Galactosemia. The American Journal of Maternal/Child Nursing,

43(1), 44–51. (2018).

2. ARUP, L. GALT Database. The University of Utah Department of Pathology. Revisado en 2018.

3. Varela-Lema, et al. Appropriateness of newborn screening for classic galactosaemia: a systematic

review. Journal of Inherited Metabolic Disease, 39(5), 633–649. (2016).






Nanopartículas optomagnéticas para su posible aplicación como tratamiento para cáncer de piel del tipo melanoma

* Ing. Claudia Alcira Espinoza González

Tutores: Dr. Gustavo A. Hirata Flores & Dra. Patricia Juárez Camacho Comité: Dr. Juan Carlos García, Dra. Johanna Bernáldez, Dr. Bonifacio Can Uc

El cáncer es uno de los principales problemas de salud en México y en el mundo. En los últimos años la mortalidad debida al cáncer se ha incrementado dramáticamente debido a su detección tardía, lo que conlleva frecuentemente a la dispersión de las células cancerosas de su sitio original hacia otras partes del cuerpo, proceso conocido como metástasis. Este trabajo tiene como objetivo la fabricación de nanopartículas optomagnéticas que permitan mejorar la detección temprana del cáncer, evitando falsos negativos al hacer más específica la detección y con el potencial de utilizarlas también como agentes antitumorales. Como modelo de estuido hemos elegido el cáncer de piel, melanoma, uno e los cánceres más frecuentes en la población latina y el 5º en mortalidad mundial. Primeramente, se utilizarán cuatro diferentes redes cristalinas para encontrar y optimizar las mejores propiedades fisicoquímicas y luminiscentes del nanomaterial que nos permitan obtener el tamaño, forma y luminicencia adecuadas para la internalización y distribución de las nanopartículas en células cancerosas de melanoma. Una vez optimizado el nanomaterial con las mejores propiedades luminiscentes, se procederá a la fabricación de un sistema optomagnético combinándolo con nanopartículas superparamagnéticas. Se espera que el nuevo sistema estará conformado con propiedades magnéticas y luminiscentes de manera simultánea, actuando como un nanotermómetro basado en la luminiscencia y como un nanocalentador al aumentar su temperatura por absorción de energía mediante un campo magnético externo. La ablación térmica generada inducirá la muerte celular de las células cancerosas. La presente investigación se basa en los trabajos de Benayas et al., 2015 y Ortigies et al., 2018 en donde por un lado se reportan nanopartículas de granate de itrio y aluminio dopado con neodimio como un excelente termómetro a nivel nanométrico, y la fabricación de un composito de nanoplataformas optomagnéticas adicionado con nanopartículas luminiscentes y nanopartículas magnéticas para aumentar la temperatura mediante campo magnético, respectivamente.

Agradecimientos

Agradecemos el apoyo económico de los proyectos DGAPA-UNAM (No. IN-111017), CONACyT (No. 284548 & No. 78357), así como el apoyo técnico de la Dra. Eunice Vargas, Eloisa Aparicio, Francisco Medina, Israel Gradilla y Jaime Mendoza.

Referencias

1. Benayas, A. et al. (2015) “Nd:YAG Near-Infared luminescent nanothermometers”. Advanced Optical Materials. (3) 687-694.

2. Ortigies, D.H. et al. (2018) “Optomagnetic nanoplatforms for in situ controlled hypertermia”. Advanced functional materials. (8) 1-11.

*correo-e: [email protected] ; [email protected]





Fabricación de un fotodiodo a base de películas delgadas de ZnO y ZnO:Ag *

Araiza Liera José Juan

Comité de Tesis

Director: Dr. Manuel Herrera Zaldívar.

Miembros de comité: Dr. Hugo Borbón Núñez, Dr. Anatoly Khomenko, Dr. Ulises Tamayo Pérez.

La radiación ultravioleta (UV) ha sido considerada desde hace tiempo como una componente

fundamental de la radiación solar, debido a que tiene un gran impacto en la vida humana y en

nuestro planeta [1]. Desde el siglo pasado, el estudio para la detección de radiación UV fue

impulsado hasta llegar a la invención de los fotodetectores. Estos dispositivos están

compuestos de materiales semiconductores, los cuales permiten transformar la radiación UV

en una señal eléctrica [2]. Debido a sus propiedades físicas, el óxido de zinc (ZnO) ha

presentado un gran interés para ser utilizado en la fabricación de dispositivos

optoelectrónicos, tales como fotodetectores UV, diodos emisores de luz (LED) y celdas

solares. Se ha reportado la construcción de fotodiodos basados en heterouniones de n-ZnO

sobre otros semiconductores tipo p [3]. Sin embargo, hay estudios que indican que estos

dispositivos resultan no ser tan eficientes debido a la gran diferencia en las propiedades

físicas de los materiales que constituyen la heterounión [4]. Por esta razón, se han realizado

grandes esfuerzos para fabricar homouniones p-n de ZnO, y superar las deficiencias que

presentan las heterouniones [4]. La motivación detrás de esta investigación es aprovechar al

máximo las propiedades ópticas, eléctricas y estructurales del ZnO. En este trabajo de tesis se

propone fabricar un dispositivo tipo fotodiodo, a base de la homounión de películas delgadas

de ZnO:Ag tipo p y ZnO tipo n, así como determinar las propiedades eléctricas y parámetros

de funcionamiento del dispositivo.

Agradecimientos

Agradezco el apoyo de mi director Dr. Manuel Herrera, así como también a los miembros de mi comité, y al

proyecto PAPIIT No. IN101917 por el financiamiento para la realización de este trabajo de investigación.

Referencias

1. Chen, H et. al. (2015). New concept ultraviolet photodetectors. Materials Today, 18(9), 493–502.

2. Bedia, A. et. al. (2014). Electrical characteristics of Ultraviolet photodetector based on ZnO

nanostructures. Physics Procedia, 55, 53–60.

3. Chebil, W. et. Al. (2015). Characterization of ZnO thin films grown on different p-Si substrate

elaborated by solgel spin-coating method. Materials Research Bulletin, 70, 719–727.

4. Liu, J. et. al. (2013). MgZnO p – n heterostructure light-emitting devices, 38(12), 2113–2115.





Incorporación de nanopartículas metálicas a materiales de baja densidad *

Irving Brian Becerril Castro

Comité de Tesis José Manuel Romo Herrera, Catalina López Bastidas, Ana Bertha Castro Ceseña, Franklin David Muñoz

Muñoz, Víctor Ruíz Cortés. La detección de moléculas en soluciones gaseosas es de gran relevancia para el monitoreo de sustancias controladas, el control de seguridad de los alimentos y la detección de moléculas altamente tóxicas [1,2]. Como regla general se busca la detección rápida y eficiente por lo cual es importante contar con la mayor sensibilidad posible. La señal Raman es rica en información relacionada con la estructura y composición química. Para aumentar su intensidad, se aprovecha la interacción del analito con superficies metálicas en donde existen regiones de alta intensidad de campo eléctrico debido a la presencia de plasmones. Estas regiones amplifican su intensidad y se le llama señal SERS. Adicionalmente, si la superficie utilizada son nanopartículas (NPs) metálicas muy próximas entre si, la redistribución del campo eléctrico genera regiones locales de muy alta intensidad llamadas hot-spots. Las cuales aumentan la intensidad de la señal. El reto principal es propiciar la interacción entre el analito gaseoso y la superficie [2]. Se requiere de un medio que permita el flujo abundante y eficiente de la solución gaseosa en la cercanía de las NPs. En este trabajo se propone la incorporación de NPs metálicas en materiales de baja densidad como posibles candidatos para detectar analitos en soluciones gaseosas. Se busca explorar el resultado de tres morfologías: esferas, rodillos y cubos, por su diferente respuesta plasmónica. Así como su cercanía con otras nanopartículas en el material final por la posible generación de hot-spots.

Agradecimientos Agradecemos el apoyo del proyecto DGAPA-PAPIIT IA 103117 e IN 105719 y de Conacyt Fordecyt 272894, así como a CONACyT por la beca de manutención recibida.

Referencias 1. Golightly, R.S, Doering, W. E. y Natan, M. J. “Surface-enhanced Raman spectroscopy and

homeland security: A perfect match?”, ACS Nano, 3, 2859-2869, (2009). 2. Sharma, B., et al. “SERS: Materials, applications, and the future.”, Materials Today, 15, 16-25

(2012).





Estudio por simulación numérica de nanoestructuras plasmónicas basadas en origami de ADN

* Janz Felix Esquer,

Comité de Tesis Dr. Enrique Samano, Dra. Catalina López, Dra. Karina Garay.

En este trabajo se estudiará la interacción de luz visible con un arreglo de tres nanopartículas metálicas colocados en los vértices de un triángulo equilátero de tamaño nanométrico por medio de cálculos teóricos y por simulación numérica. Para esto se analizarán varios casos para lograr el objetivo general. Primero se analizará el caso de una sola partícula esférica implementando la teoría de Mie que proporciona una solución exacta para el campo eléctrico de la onda dispersada. Así será posible tener una idea de cómo se lleva a cabo la interacción con arreglos de varias nanopartículas. Para encontrar la solución en los distintos arreglos que se analizarán, se propone el método de la matriz T. Este método consiste en que el campo dispersado del arreglo se escribe como la suma de los campos dispersados por cada una de las partículas que lo componen y, además, al analizar la dispersión de cada una de las partículas, se deben considerar los campos dispersados por cada una de las partículas restantes del arreglo1. Una vez creado este modelo, se buscará la configuración óptima que maximice la intensidad total del campo dispersado variando la forma, el tamaño y composición de las nanopartículas, así como el medio dieléctrico en el que se encuentran. Finalmente, con los datos obtenidos se realizarán simulaciones usando el software COMSOL Multiphysics para comparar entre sí los resultados obtenidos.

,

Agradecimientos

Agradecemos el apoyo de PAPIIT-UNAM, proyecto IG100417, así como a CONACYT por la beca de posgrado.

Referencias

1. Mackowski, D. W. (1994). “Calculation of total cross sections of multiple-sphere clusters”, Journal of the Optical Society of America A, 11(11), 2851.





Análisis espectroscópico de películas delgadas de TiN realizadas por la técnica

de erosión iónica reactiva DC y DC pulsada

* Miriam Peralta Arriola

Comité de Tesis Noemi Abundiz Cisneros, Roberto Machorro, Georgina Navarrete, Wencel de la Cruz.

Las películas delgadas tienen importantes aplicaciones en distintas áreas tanto en la industria como en la medicina, al otorgar propiedades superficiales únicas, como dureza, conductoras, hasta ornamentales (algo así). Aunque existen diversas técnicas para crecer películas delgadas. En particular, la técnica de erosión iónica permite controlar el proceso de crecimiento, y obtener películas reproducibles. En este trabajo, se realiza un estudio del crecimiento de películas delgadas de nitruro de titanio, utilizando la técnica de espectroscopia de emisión óptica (OES) y elipsometría espectroscópica in-situ, con el objetivo de encontrar las condiciones ideales de depósito como presión, potencia y flujo de gases, al realizar películas por erosión iónica reactiva con DC o DC pulsada. Por otra parte, por medio de OES se monitorean las especies involucradas en el plasma durante el proceso de limpieza y se realiza un análisis de las líneas de emisión, para hacer una comparación entre depósitos realizados por DC y DC pulsada, con la finalidad de relacionar los cambios en el plasma que asiste el proceso de depósito, con las propiedades de la película como lo son las propiedades ópticas, dureza, conductividad y estequiometria de la película obtenida.

Agradecimientos Agradecemos el apoyo de Juan Peralta, Algo Guerrero, Alejandro Tiznado, David Domínguez , proyecto CONACyT CB-2015-254494, PAPITT-UNAM IT10107, así como la Ing. Peralta agradece a CONACyT por la beca otorgada

Referencias

1. Hernandez Utrera et al, “Cleaning level of the target before deposition by reactive direct current magnetron sputtering”, Thin Solid Films, 646, 98-104, 2018.

2. Sanginés et al. “Plasma emission spectroscopy and its relation to the refractive index of silicon nitride thin films deposited by reactive magnetron sputtering”, Applied Physics, 51(2), 2018.

3. Jeon G Han, “Recent progress in thin film processing by magnetron sputtering with plasma diagnostics”, Applied Physics, 42, 2009.






Nanomateriales luminiscentes excitados en UV para producir luz

blanca *

Kora Lu Rojas Baldivia*

Comité de Tesis

Gustavo A. Hirata Flores, David Cervantes Vásquez, Manuel Herrera Zaldívar, Bonifacio Alejandro Can Uc y

Javier Camacho González.

El objetivo principal de esta investigación es producir un material luminiscente con emisión

en rojo para aplicaciones en lámparas de luz blanca basadas en LED’s. En particular un

material con longitud de onda en = 617 nm basado en molibdato de litio, bario y lantano con

incorporación de iones de Eu3+ y Tb3+ que emite en color rojo al ser excitado con radiación

ultravioleta de longitud de onda larga. El Li3Ba2La3(MoO4)8:(Eu3+, Tb3+) se sintetizó por el

método de combustión y se obtuvieron distintas muestras para diferentes concentraciones de

dopaje y tiempos de sinterizado. La estructura cristalina del material luminiscente, analizado

por difracción de rayos-X es monoclínica C2/c (15), Z=2 de acuerdo con la carta

cristalográfica JCPDS 01-077-0830. La caracterización por Microscopía Electrónica de

Barrido (SEM) y Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM) revelan una morfología

similar en todas las muestras: son partículas aglomeradas de forma irregular, cuyos tamaños

son aproximadamente de 1 a 7 µm y están rodeadas por partículas más pequeñas de

aproximadamente 50 nm. Mediciones de catodoluminiscencia indican que la compsosición es

óptima para las razones de dopaje Eu3+:Tb3+ de 80:0, 90:0 y 20:80. Mientras que, las

muestras con razones de dopaje 80:0 y 60:40 presentaron la mayor intensidad en un análisis

detallado por fotoluminiscencia. El Li3Ba2La3(MoO4)8:(Eu3+, Tb3+) es un candidato

prometedor para su aplicación como componente emisor de rojo en los sistemas de

iluminación con base en dispositivos de estado sólido, en particular los diodos emisores de

luz.

Agradecimientos

Agradecemos el apoyo de DGAPA-UNAM (Proyecto No. IN-111017) y CONACyT (Proyecto No. 284548),

así como a los técnicos del CNyN Eloisa Aparicio, Francisco Ruíz, Jaime Mendoza, Israel Gradilla y a la Dra.

Eunice Vargas de la UABC.

Referencias

1. Katelnikovas, A. et al. “Synthesis and optical properties of Li3Ba2La3(MoO4)8:Eu3+ powders and

ceramics for pcLEDs”, Journal of Materials Chemistry, 22(41), 22126–22134, (2012).

2. Van De Haar, M. A. et al. “Increasing the effective absorption of Eu3+-doped luminescent materials

towards practical light emitting diodes for illumination applications”, Applied Physics Letters, 112(13),

1–5, (2018)

*[email protected]




Optimizando el dopaje con Nitrógeno de nanotubos de carbono y su incorporación en una tinta para su potencial aplicación en contra-electrodos

para celdas solares tipo Graetzel *

José Manuel Ruiz Marizcal,

Comité de Tesis Dr. José Manuel Romo Herrera, Dr. Franklin David Muñoz Muñoz, Dr. Óscar Edel Contreras López,

Dr. Javier Alejandro Gonzáles Ortega. En el presente trabajo se realizó la síntesis y caracterización de Nanotubos de carbono dopados con nitrógeno (CNx) mediante la técnica de CVD asistida por spray pirolisis. Se exploró la proporción de nitrógeno en la pared grafítica de los CNx para monitorear cuál contenía mayor presencia de nitrógeno piridínico en las distintas muestras obtenidas. Para ello se utilizó Trifenilmania o Ferrocianuro de hierro (III) como aditivos precusores, con la intencion de incrementar la cantidad de nitrógeno incorporada al sistema durante la síntesis de los CNx. Las muestras fueron caracterizadas mediante las técnicas Espectroscopía de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS), Análisis Termogravimétrico (TGA) y Microscopio Electrónico de Barrido (SEM).

Agradecimientos

Agradecemos el apoyo de DGAPA-PAPITT por los proyectos IA 103117 e IN 105719, así como a Conacyt por el proyecto Fordecyt 272894. Así también al Dr. José Manuel Romo Herrera por su excelente orientación, tutela y asesoramiento a lo largo de la tesis. Al M. en C. Enrique Contreras por su apoyo, supervisión y consejos en el trabajo y de igual forma al Ing. David Morales por su apoyo en cuestiones experimentales y participación en el proyecto.

Referencias 1. Wei, et al. “Synthesis of N-Doped Graphene by Chemical Vapor Deposition and Its Electrical

Properties”. NanoLetters, 9 (5), 1752-1758, 2009. 2. Pinault, et al. “Growth of multiwalled carbon nanotubes during the initial stages of aerosol-assisted

CCVD”. Carbon, 43, 2968-2976, 2005 3. Sumpter, et al. “Nitrogen-Mediated Carbon Nanotube Growth: Diameter Reduction, Metallicity,

Bundle Dispersability, and Bamboo-like Structure Formation”. ACS NANO, 1 (4), 369-375, 2007





Estudio por Primeros-Principios de la Superficie de Cromo (001) Inducida con Nitrógeno

* Miguel Emiliano Ventura Macías*,

Comité de Tesis Noboru Takeuchi Tan (Director), Jonathan Guerrero Sánchez, Jacob Licea Rodríguez

Utilizando la Teoría del Funcional de la Densidad con polarización de espín, describimos las

reconstrucciones de la supercice de Cr(001) cuando esta se expone a nitrígeno. Nuestro objetivo principar es encontrar y analizar los modelos que mejor describen las reconstrucciones de tipo c(2x2), ya que este es el que se encuentra comunmente en los experimentos. Analizamos la estabilidad de distintos modelos con ½ monocapa de átomos de N en la superficie, los cuales son los que pueden formar una reconstrucción c(2x2), en distintas condiciones de crecimiento. El primer modelo estable tiene dos átomos de N, cada uno en un sitio hueco, formando una diagonal en una celda 2x2 de Cr(001). El segundo modelo estable tiene la misma orientación que el primero con la diferencia de que cada átomo de N sustituye a un átomo de Cr de la superficie, y en consecuencia el N baja a una posición similar a un hueco en la segunda capa de Cr. Asímismo, para comparar ambos modelos con resultados experimentales de Microscopia de Efecto Túnel (STM, por sus siglas en inglés), utilizamos la aproximación de Tersoff-Hamman. Con esta aproximación, logramos corroborar la existencia experimental de ambos modelos de reconstrucción. En particular, proponemos que el segundo modelo describe una reconstrucción no identificada de los resultados de J. P. Corbett y A. R. Smith1. Más aun, comprobamos que los modelos mantienen las propiedades magnéticas del Cr(001) y brindamos una explicación sobre las características de las imágenes de STM de Cr(001) con N adsorbido

.

Agradecimientos

Agradecemos a J. P. Corbett y A. R. Smith por facilitar los resultados experimentales de STM. Agradecemos a la DGAPA-UNAM por el apoyo del proyecto IN101019, y al Conacyt por el apoyo de la Propuestas de Investigación en Ciencia Básica A1-S9070. Los cálculos se realizaron Centro de Supercómputo de la DGTIC-UNAM en el proyecto LANCAD-UNAM-DGTIC-051. M.E.V.M agradece al Conacyt por la Beca de Estudios de Posgrados y por la beca de Movilidad Académica en el IfiMAC-UAM. N.T.T. agradece a la DGAPA-UNAM por la beca en la University of California, Riverside. Agradecemos a A. Rodríguez Guerrero por el invaluable soporte técnico

Referencias 1. J.P. Corbett y A.R. Smith “Applying a difference ratio method in spin-polarized scanning tunneling

microscopy to determine crystalline anisotropies and antiferromagnetic spin alignment in Cr(0 0 1) c(2x2)”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 465, 626-633, (2018).






Síntesis y caracterización de Bi4Ge3O12 y Au con posibles aplicaciones

biomédicas *

MC Carlos Belman Rodríguez

Comité de Tesis:

Dr. Sergio A. Águila Puentes (director de tesis), Dr. José Manuel Romo Herrera, Dra. Karla Oyuky Juárez

Moreno, Dra. Mariana J. Oviedo Banderas, Dr. David Cervantes Vasquez, Dr. Oscar E. Contreras López

La evolución de la física de materiales y la nanotecnología ha permitido el diseño de

nuevos materiales para el área de la biomedicina, al centrarse en el desarrollo de posibles

tratamientos para enfermedades degenerativas. Uno de los factores que deben ser

considerados, es que los materiales deben ser bicompatibles para poder ser usados en áreas

biomédicas.

Actualmente existe un gran interés en el desarrollo de bioetiquetadores a partir de

materiales luminiscentes, mismos que al ser funcionalizados con moléculas orgánicas, son

dotados para reconocer de manera localizada algún tipo de célula. En este sentido, el

Bi4Ge3O12 (BGO) ha sido uno de los materiales estudiados con este propósito; se han

realizado estudios donde se ha observado la presencia de biocompatibilidad del material bajo

condiciones específicas.

Otro de los materiales que en años recientes ha despertado el interés de la comunidad

científica, son los nanorods de oro (AuNRs). Existen estudios donde se muestra que los

AuNRs han presentado biocompatibilidad en los sistemas biológicos y han sido utilizados de

manera exitosa en la terapia fototérmica plasmónica (PPTT por sus siglas en inglés).

El objetivo de este trabajo es desarrollar un sistema de diagnóstico (empleando

materiales luminiscentes) y tratamiento localizado (por medio de PPTT) para enfermedades

degenerativas, utilizando BGO y AuNRs acopladas a aptámeros

Agradecimientos

Se agradece el apoyo de los técnicos E. Aparicio, P. Casillas e I. Gradilla; y de los estudiantes de servicio

social Jesús Aidee García, Jesús G. Rosas y Luis E. Acosta. Este trabajo fue financiado parcialmente por

Fordecyt CONACYT 272894 y PEI CONACYT 251836. Gracias a CONACyT por la beca 333216.





Diseño de una membrana reactiva para la limpieza de aguas tratadas mediante buckypapers

Enrique Contreras Bernabé,

Comité de Tesis Dr. José M. Romo-Herrera, Dra. Mercedes T. Oropeza,

Dr. Gabriel Alonso, Dr. Óscar E. Contreras, Dr. Santiago Camacho.

El desarrollo de nuevos materiales y en particular la capacidad de poder diseñarlos desde el nivel nanoestructurado, emerge como una herramienta invaluable que puede ser utilizada para mejorar los tratamientos convencionales de limpieza de aguas, aprovechándose propiedades tales como la adsorción, filtración y catálisis. [1-2]. Recientemente se ha prestado gran atención a los nanotubos de carbono dopados con nitrógeno (CNx), debido a sus propiedades como catalizadores en ausencia de metales nobles (tales como el platino) para la reacción de reducción del oxígeno (ORR). En particular resulta de interés para el presente proyecto, su habilidad para la producción de H2O2, por la vía de dos electrones de la ORR [3-4], con lo cual puede ser utilizado como fuente precursora para la reacción de Fenton en la limpieza de aguas tratadas.

Durante la primera parte del segundo año de investigación se trabajó en el ensamblaje de buckypapers de los CNx sintetizados en el primer año de investigación, y se evaluó electroquímicamente mediante la voltamperometría cíclica y voltamperometría de disco rotatorio corroborando la formación de H2O2, y su relación con el nitrógeno grafitico presente en los nanotubos. Además, se propuso un mecanismo de reacción en donde se explica la diferencia entre nitrógeno grafitico y nitrógeno piridínico. Esta parte de la investigación ya fue enviada y aceptada como primer manuscrito.

En el último cuatrimestre del segundo año de investigación se trabajó en la dispersión y estabilización de nanopartículas de magnetita (Fe3O4), variando los ciclos de ultrasonido y los estabilizantes empleados, utilizando como agentes estabilizantes CTAC y quitosano, caracterizados por Potencial Z, DLS y TEM.

Posteriormente se evaluó la magnetita estabilizada para la degradación de una molécula blanco (rojo amaranto), y finalmente se trabajó en la degradación de aguas tratadas del proyecto morado de la CESPE caracterizados por fluorescencia, demanda química de oxígeno y carbono orgánico total.

En este cuatrimestre se está trabajando la ruta de anclaje de nanopartículas (NPs) de óxido de hierro, mediante cargas electrostáticas, utilizando recubrimientos con polielectrolitos. En el caso de los CNx se recubrieron con PSS para dotarlo de cargas negativas. Por su parte, se trabajó en una metodología para la dispersión y estabilización de las NPs, utilizando ultrasonido y estabilizantes tales como CTAC, CTAB, Citrato de Sodio y quitosano. Los materiales fueron caracterizados por Potencial Z, DLS y TEM.

Agradecimientos Agradecemos el apoyo a través de los proyectos UNAM DGAPA-PAPIIT IA103117, IN105719, IN107715, IN112117 y CONACyT 272894; así como a Israel Gradilla, Francisco Ruiz Medina, Eloisa Aparicio, Jaime Mendoza, y Eric Flores.




Referencias 1. Das, R., et al. Recent advances in nanomaterials for water protection and monitoring. Chemical Society

Reviews (2017). DOI: 10.1039/c6cs00921b 2. Zazo, J. A., et al. Chemical pathway and kinetics of phenol oxidation by Fenton's reagent, Environmental

science & technology, 39(23), 9295-9302 (2005). 3. Biddinger, E. J., et al. Nitrogen-containing carbon nanostructures as oxygen-reduction catalysts, Topics

in Catalysis, 52(11), 1566-1574 (2009). 4. Gong, K., et al. Nitrogen-Doped Carbon Nanotube Arrays with High Electroatalytic Activity for Oxygen

Reduction, Science, 323, 760-763 (2009)


CNyN-UNAM, del 28 al 30 de enero, 2019



Estudio teórico sobre las propiedades multiferroicas en heteroestructuras

de BiFeO3/La0.7Sr0.3MnO3 por primeros principios. *

H´Linh H´Mŏk,

Comité de Tesis

Director: Dr. Oscar Raymond Herrera; miembros del comité:Dra. Lourdes Mestres Vila, Dr. Jesús María

Siqueiros Beltrones, Dra. María Guadalupe Moreno Armenta, Dr. Jordi Ribas Ariño.

Durante los últimos años, los materiales multiferróicos como el BiFeO3 (BFO) han recibido

una gran atención debido a sus posibles aplicaciones para dispositivos magnetoeléctricos. A

temperatura ambiente, el BFO es un multiferroico magnetoeléctrico monofásico con

ordenamientos antiferromagnético y ferroeléctrico que exhibe una gran polarización eléctrica

espontánea. Sin embargo, recientemente se ha reportado la coexistencia de un nuevo estado

ferromagnético con el ordenamiento ferroeléctrico a temperatura ambiente en películas

delgadas de BFO, con orientación (012), crecidas sobre sustratos de La0.7Sr0.3MnO3/ SiO2/Si

(100) usando la técnica erosión iónica (M.C. Ramírez-Camacho et. al. [1]).

El objetivo de este trabajo teórico es estudiar la existencia y la estabilidad de dicho estado

ferromagnético en BFO cuando crece epitaxialmente y condicionado por las películas de

La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO) orientadas con los planos (012). Se evalúa el papel de los

parámetros estructurales y el ordenamiento magnético del LSMO que restringe la nueva

configuración ferromagnética en la estructura de BFO y que coexiste con el orden

ferroeléctrico característico. Los cálculos de las propiedades electrónicas, estructurales,

ópticas y magnéticas de las películas LSMO y BFO orientadas (012) y la interfaz BFO/

LSMO se han llevado a cabo dentro del formalismo Density Functional Theory + Hubbard U

(DFT + U) utilizando el paquete de Quantum Espresso. Se presenta un análisis comparativo

con la evidencia experimental.

Agradecimientos

Agradecemos el apoyo de PAPIIT-DGAPA-UNAM con los proyectos IN110315, IN107918, IN IN105317 y

los proyectos de CoNaCyT, Projs. 282778 y 280309. H'Linh H'Mŏk agradece a CoNaCyt por la beca 290784.

Referencias

1. M.C. Ramírez-Camacho et. al. “Room temperature ferromagnetism and ferroelectricity in strained

multiferroic BiFeO3 thin films on La0.7Sr0.3MnO3/SiO2/Si substrates”, Acta Materialia, 128, 451-464,

(2017)





Efecto de la interacción de sistemas de carbono con la superficie (0001) de GaN

* Fabian Herrera Rodríguez,

Comité de Tesis Directora: María Guadalupe Moreno Armenta. Miembros de comité: Dr. Jairo Arbey Rodríguez Martínez, Dr.

Donald Homero Galván, Dr. Manuel Herrera Zaldivar, Dr. Juan Manuel Quintana Melgoza.

Trabajos experimentales describen los beneficios de depositar grafeno en la superficie de nitruro de galio (GaN)1 o donde se utiliza óxido de grafeno como sustrato del GaN2, donde se aprovechan las propiedades térmicas del grafeno u óxido de grafeno, ya sea transistores1 o diodos emisores de luz2 o donde se utiliza la propiedad de trasparencia del grafeno3. Sin embargo, los trabajos teóricos que describen los fenómenos físicos que dan origen a dichas aplicaciones son escasos4. En este trabajo se empleó el método de la teoría del funcional de la densidad (DFT) implementado en el paquete computacional QUANTUM-espresso, para analizar los efectos de la adsorción de átomos de oxígeno en la superficie grafeno/(0001) GaN. Basados en el análisis de la función de localización de electrones, se determinó la presencia de enlaces covalentes entre átomos de Ga y C (en la superficie sin oxígeno adsorbido) lo que produjo una ondulación en el grafeno y la capa de galio que está en contacto con el grafeno, cuyos valores son 0.54 Å y 0.22 Å respectivamente. Al incrementar la cantidad de átomos de oxígeno en la superficie, dichos valores aumentaron a 1.01 Å y 0.38 Å. Además, basados en la energía de formacíon, cuando la superficie se encuentra expuesta a bajas concentraciones de oxígeno, la superficie permanece limpia; en contraste, cuando la superficie se expone a altas concentraciones de oxígeno, permanece lo más oxidada posible.

Agradecimientos Agradecemos a M. C. Aldo Rodríguez por su apoyo técnico en cómputo. Al proyecto DGAPA IN114817 DGCTiC-UNAM proyecto LANDCAD-UNAM-DGTIC-150.

Referencias 1. Yan, Z. et. al. Graphene quilts for thermal management of high-power GaN transistors. NATURE

COMMUNICATIONS, 3(827):1–8 (2012). 2. Han, N. et. al. Improved heat dissipation in gallium nitride light-emitting diodes

with embedded graphene oxide pattern. NATURE COMMUNICATIONS, 4(1452):1–8 (2013). 3. Kim, B.-J. et. al. Transparent Conductive graphene electrode in GaN-based ultra-violet light

emitting diodes. Optics Express, 18(22):23030–23034 (2010). 4. Espitia-Rico, M. et. al. Graphene monolayers on GaN (0001). Appl. Surf. Sci., 326:7–11 (2014)


II Congreso Estudiantil del Posgrado en Nanociencias CNyN-UNAM, enero, 2019



Estudio teórico-experimental sobre propiedades estructurales, ferroeléctricas y ópticas del BiFeO3 mediante impurificaciones con metales

de transición *

Espiridión Martínez Aguilar,

Comité de Tesis Director: Jesús María Siqueiros Beltrones. Miembros de comité: Ma. de la Paz Cruz Jáuregui, María

Guadalupe Moreno Armenta y María Eugenia Mendoza Álvarez.

En investigaciones recientes, el Efecto Fotovoltaico Anómalo (EFVA) en materiales ferroeléctricos ha sido considerado como una opción favorable para la “cosecha” de energía solar. El efecto se manifiesta por la aparición de una corriente de estacionaria en muestras ferroeléctricas en corto circuito y bajo la iluminación con luz de longitudes de onda que corresponden a su intervalo de absorción. Sin embargo, para aplicaciones, este intervalo es la principal limitación ya que la brecha de energía (gap) de los materiales ferroeléctricos es, típicamente, mayor a 3 eV. En particular, el material multiferroico BiFeO3 (BFO) presenta un gap experimental de ~ 2,7 eV, lo que lo convierte en un material prometedor como dispositivo fotovoltaico y un candidato para procesos de diseñados y ajuste del ancho de banda. El carácter de anómalo se refiere a la posibilidad de obtener fotovoltajes mayores que los correspondientes al ancho de la banda prohibida del material.

Con el fin de reducir el ancho de la banda prohibida del BFO se estudia, de manera teórica y experimental, el efecto de impurificarlo con metales de transición, tales como Co, Cr, Ni y La. El comportamiento teórico se realiza con el uso de la teoría del funcional de la densidad (DFT) con aproximación de gradiente generalizado (GGA) más la corrección de U (Hubbard). Los resultados muestran que la estructura electrónica del BiFeO3 es afectada localmente por una distorsión del octaedro de oxígeno-hierro de la celda unitaria. Estos cambios se reflejan en el comportamiento de la polarización espontánea del sistema. En nuestros cálculos, los cambios en la energía de Fermi resultan favorables reduciéndose el gap del sistema a valores entre los 1.80 eV y 2.74 eV. Experimentalmente se han obtenido películas delgadas con la técnica de erosión iónica con magnetrón, y han sido analizadas con la técnica espectroscópica de elipsometría y UV-VIS. Los resultados experimentales de las películas de BFO y BFO dopado con lantano coinciden con los obtenidos en los cálculos.

Agradecimientos

Agradecemos el apoyo de CoNaCyT, proyecto 280309, así como a PAPIIT-DGAPA-UNAM No. IN105317 y IN110315.





Desarrollo de plantilla para detector de fotones utilizando varillas superconductoras de TaN

* Amanda Georgina Nieto Sánchez,

Comité de Tesis Contreras Oscar Edel, Diaz Jesus Antonio, Garcia Gradilla Victor, Quevedo Manuel.

Utilizando la técnica de erosión iónica, se crecieron películas delgadas de TaN sobre silicio orientado en la dirección (100). La temperatura de síntesis fue de 600 grados durante una hora con una potencia de 140 Watts y utilizando diferentes tasas de N2/Ar para determinar las condiciones de síntesis bajo las cuales se obtendrán películas con la estructura cristalina apropiada. Las películas obtenidas fueron analizadas por las técnicas de XRD, AFM, TEM y por el método de las 4 puntas en un baño de helio líquido para determinar la temperatura de transición superconductora (Tc). Los resultados de XRD mostraron una transición de fase cristalinas desde una combinación de las fases hexagonal/FCC a una sola fase cristalina FCC a medida que la tasa de N2/Ar fue incrementándose. Las muestras que mostraban solamente la fase cristalina FCC tuvieron una dirección de crecimiento preferencial a lo largo del plano (111). Los resultados de AFM mostraron que la densidad de las fronteras de grano se encuentra uniformemente distribuida sobre las películas con un mayor contenido de nitrógeno. Las tasas de deposito variaron de 4.19 a 8.33 nm/min. Esto se verifico con un análisis de perfiles de las películas. La dependencia entre la temperatura y la resistencia eléctrica de todas las películas de TaN se midió utilizando el método estandarizado de las 4 puntas en un baño de helio líquido. Las muestras preparadas con Tasas de N2/Ar de 0.5,0.6,0.8 y 1 mostraron temperaturas de transición de 2.93 K, 5.26 K, 6.23 K y 6.58 K respectivamente, indicando una relación entre el incremento de la cantidad de nitrógeno en la muestra y su temperatura critica superconductora. Sin embargo, las muestras a su vez presentaban un incremento en su resistencia mientras la temperatura iba descendiendo, justo hasta antes de alcanzar la TC. Este es un comportamiento típico de un material semiconductor, debido a la disminución de los portadores de carga relacionados con el descenso en la temperatura. Este resultado indica que un cambio en la estructura cristalina dará lugar a un cambio de la temperatura de transición superconductora. La transición de la combinación de las fases HCP-FCC a una sola fase FCC también dio lugar a una disminución de la resistividad de las películas desde 2000 Ω a 8 Ω, cuando el TaN se encuentra por encima de su temperatura critica. Las películas posteriormente serán grabadas utilizando EBL y adaptadas para medir la respuesta de ellas a la interacción con fotones.





Agradecimientos

Agradecemos el apoyo de CONACYT-FORDECYT, proyecto 272894, así como a D. Domínguez, E. Aparicio, E. Murillo, F. Ruiz, F. Alonso and I. Gradilla por su apoyo técnico

Referencias

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2. Deutscher, G. (2006). New superconductors. Hackensack, New Jersey: World Scientific.

3. Dukic, M. (2007). Vibrating kelvin probe measurements of a silicon surface with the underside exposed to light. Master of Science in Mechanical Engineering. Georgia Institute of Technology.

4. Ford, P. and Saunders, G. (2005). The rise of the superconductors. Boca Raton: CRC Press..

II Congreso Estudiantil del Posgrado en Nanociencias CNyN-UNAM, del 28 al 30 de enero, 2019



Desarrollo de un electrodo catalítico compuesto de Ni2P-MoS2 /MWCNT para la evolución de hidrógeno

* Elizabeth Ramírez Mondragón,

Comité de Tesis Dr. Óscar Edel Contreras López, Dra. Mercedes Teresita Oropeza Guzmán,

Dr. Gustavo Alonso Hirata Flores, Dr. Sergio Andrés Águila Puentes En la actualidad con la creciente demanda energética, el petróleo es la causa de contaminación con mayor impacto ambiental que hay en el mundo. Por esta razón, surge la necesidad de aprovechar nuevas fuentes de energía limpias, que reduzcan las emisiones de gases contaminantes garantizando así la sustentabilidad ambiental y energética. Una alternativa prometedora a los combustibles fósiles es el hidrógeno. La reacción de evolución del hidrógeno (REH) por electrólisis del agua representa el mejor método de producción de hidrógeno de alta pureza libre de dióxido de carbono (CO2), ideal para sistemas de conversión de energía limpia. De acuerdo con la literatura, el mejor catalizador para la REH es el platino; sin embargo, este material es de alto costo y baja abundancia, por lo que se deben encontrar alternativas para reemplazarlo. Entre los materiales alternativos que han demostrado individualmente una buena actividad catalítica en la REH se encuentran el MoS2 (sulfuro de molibdeno) y el Ni2P (fosfuro de níquel) [1-2]. Por otro lado, se ha demostrado que el uso de nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNT) como soporte aumenta el área superficial de los electrodos [3], proporciona una alta conductividad eléctrica y mejora la estabilidad electroquímica de los electrodos. En este trabajo de tesis se realizó la integración de Ni2P, MoS2 y MWCNT con el objetivo de fabricar un catalizador compuesto de estos materiales para usarse en la REH. La síntesis del compuesto consistió en usar secuencialmente un método solvotermal para producir capas de MoS2 sobre los MWCNT y después un método de reacción de descomposición térmica para crecer nanopartículas de Ni2P en MoS2/MWCNT. El compuesto se caracterizó usando TEM, SEM y DRX. Se evaluó la actividad catalítica del material usando técnicas electroquímicas como voltametría lineal, cronoamperometría e impedancia de espectroscopia electroquímica. Agradecimientos Agradecemos el apoyo a través de los proyectos UNAM DGAPA-PAPIIT IA103117, IN107715, IN112117 y de CONACyT, así como a Israel Gradilla, Eloisa Aparicio, Francisco Ruiz y Jaime Mendoza.

Referencias 1. Y. Yan, et. al. “Facile synthesis of low crystalline MoS2 nanosheet-coated CNTs for enhanced hydrogen

evolution reaction”, Nanoscale, 5, 7768-7771, (2013). 2. Y. Pan, et. al. “Carbon nanotubes decorated with nickel phosphide nanoparticles as efficient nanohybrid

electrocatalyst for enhanced hydrogen evolution reaction”, J. Mater. Chem. A, 3, 13087-13094, (2015). 3. E. Thostenson, et. al. “Advances in the science and technology of carbon nanotubes and their

composites: a review”, Compos. Sci. Technol, 61, 1899-1912, (2001).





Desarrollo de un método de cribado virtual molecular utilizando descriptores basados en acoplamiento molecular en conglomerado

* Joel Ricci López,

Codirectores: Dr. Sergio A. Águila y Dr. Carlos A. Brizuela. Sinodales: Dra. María Moreno, Dr. Abraham Vidal, Dr. Marcelino Arciniega

El descubrimiento de fármacos es un proceso altamente demandante que requiere una gran

inversión de tiempo y de recursos económicos. Una disciplina que permite acelerar y reducir los costos de este proceso, sobre todo en sus etapas iniciales, es el cribado virtual molecular (CVM), que permite analizar grandes bases de datos de compuestos químicos para identificar moléculas candidato con propiedades farmacológicas deseables. Dentro de las fases claves del CVM se encuentra la simulación de acoplamiento molecular (SAM), basada en la predicción conformaciones de acoplamiento molecular entre una molécula ligando y una proteína blanco, y en el uso funciones de puntuación (FPs) diseñadas para predecir la afinidad entre ambas moléculas1. Las FPs se destacan por su eficiencia computacional, permitiendo evaluar una gran cantidad de complejos proteína-ligando en lapsos de tiempo mucho menores que los requeridos por otros métodos de evaluación1. Sin embargo, esto implica un mayor número de aproximaciones durante la predicción, las cuales reducen la precisión y la sensibilidad de la evaluación y dificultan la discriminación de falsos positivos; sobre todo en etapas avanzadas del CVM. Una de las principales desventajas de las FPs es que no toman en cuenta eficientemente la flexibilidad del receptor. Una alternativa para afrontar este problema es la SAM en conglomerado, que consiste en obtener un conjunto de conformaciones del receptor, a través de dinámica molecular, para después realizar acoplamientos con cada una de ellas2. Lo que permite obtener información sobre los posibles modos de unión del complejo proteína-ligando. En el presente trabajo se tiene como objetivo el desarrollo de una metodología de clasificación de ligandos para determinar su posible afinidad hacia una proteína blanco específica. Para ello se analizarán los acoplamientos obtenidos mediante SAM en conglomerado y se implementará un clasificador basado en aprendizaje de máquina, utilizando descriptores moleculares geométricos derivados del modo de unión de los sistemas proteína-ligando.

Agradecimientos Agradecemos el apoyo de UNAM, proyectoLANCAD-UNAM-DGTIC-286, así como a Aldo Rodriguez por su asistencia técnica.

Referencias 1. Cerqueira, et al. (2015). Receptor-based virtual screeningprotocol for drug discovery. Archives of Biochemistry

and Biophysics, 582: 56–67 2. Korb, et al. (2012). Potential and Limitations of Ensemble Docking. Journal of ChemicalInformation and

Modeling, 52(5): 1262–1274 *correo-e: [email protected], [email protected]

mailto:[email protected],




Preparación y estudio de soportes de TiO2 con recubrimiento de fosfato de calcio para el crecimiento de células óseas

* MC Duilio Valdespino Padilla

Comité de Tesis: Dra. Ma. de la Paz Cruz Jáuregui (director de tesis), Dr. Manuel Herrera Zaldívar, Dr. Luis Javier Villegas

Vicencio, Dr. Mario H. Farías Sánchez y Dr. Josué David Mota Morales.

El Ti es uno de los materiales más usados en insertos rígidos para el reemplazo y fijación de huesos, debido a su ligereza, alta resistencia a esfuerzos mecánicos y biocompatibilidad; esta última debida a la formación de TiO2 superficial al contacto con la sangre. El tamaño de poro del TiO2 es de importancia, no solo en el acoplamiento de las propiedades mecánicas del inserto con el hueso, sino también porque podría favorecer una mejor integración de la pieza si se favoreciera el crecimiento de células óseas; sin embargo, los estudios al respecto son escasos. Es por ello que en este trabajo se elaboraron pastillas de TiO2 y se estudió la influencia de su tamaño de poro en la implantación de células óseas. Tales pastillas se prepararon a partir de polvos obtenidos por el método de sol-gel, adicionando polietilenglicol de diferentes tamaños, y sinterizando por la técnica de sinterizado rápido en fase líquida, a 1100 oC/2min, obteniendo así pastillas de TiO2 con poros de 76.82 ±34.23 µm y 173.04 ± 68.03 µm. Puesto que se la hidroxiapatita podría favorecer la implantación de las células mencionadas, con un blanco de dicho compuesto y mediante la técnica de erosión iónica, a las pastillas porosas de TiO2 se les depositaron capas de 7 y 45nm, después de lo cual se calcinaron a 800 oC/1hr, obteniendo una combinación de hidroxiapatita y fosfato de calcio (Ca3(PO4)2). En los soportes de TiO2 con o sin poros, y con y sin recubrimiento, se llevó a cabo el protocolo de implantación celular con la línea celular MC3T3-E1. Los resultados de indicaron que el recubrimiento no tiene una influencia relevante en el crecimiento celular pero con el menor amaño de poro favorecen el crecimiento celular hasta en 3.5 veces con respecto al control.

Agradecimientos

Se agradece el apoyo de los técnicos E. Aparicio, P. Casillas e I. Gradilla; y de los estudiantes de servicio social Jesús A. Sánchez y Santiago Galván. Este trabajo fue financiado parcialmente por el proyecto PAPIIT-UNAM IN109016.



CICESE/CNyN-UNAM, del 28 al 30 de Enero, 2019



Fabricación de guías de onda planas por Depósito de Capas Atómicas *

Diana Laura Caballero Espitia

Director de tesis: Dr. Heriberto Márquez Becerra. Co-director: Dr. Hugo Tiznado Vázquez.

Miembros de comité:

Dr. Roberto Machorro Mejía.

Dr. Eder Germán Lizárraga Medina.

Dr. Javier Alonso López Medina.

Dr. Francisco Javier Esparza Hernández.

La óptica integrada es un área que busca unir las propiedades de guiado de la luz a la

estructura de microdispositivos híbridos eléctrico-óptico, mejorando el ancho de banda y la

velocidad de transmisión de datos1. Los componentes básicos de la óptica integrada son las

guías de onda, estructuras físicas que permiten el guiado de ondas electromagnéticas de un

punto a otro2. En este proyecto de tesis se pretende explorar el diseño de guías de onda

submicrón. Se presenta el diseño óptico y fabricación de películas delgadas de Al2O3

fabricadas por medio de la técnica de Depósito de Capas Atómicas utilizando H2O como

reactante, las cuales actúan como guías de onda planas, dentro de un rango de espesores de

500 nm a 1000 nm. Se muestran resultados de caracterización óptica realizados a

fabricaciones correspondientes a 500, 750 y 1000 nm, los cuales incluyen acoplamiento de

luz a 633 nm e índice de refracción efectivo asociado a cada muestra. De igual forma, se

muestran resultados obtenidos de elipsometría y SEM, los cuales muestran el grosor obtenido

en las películas. Se propone realizar fabricaciones con espesores en este mismo rango, pero

cambiando el reactante por O3 con el objetivo de realizar una comparativa entre el

funcionamiento de ambos grupos de fabricación. Finalmente, se muestra el diseño óptico para

fabricaciones de espesores inferiores a los 500 nm, así como los parámetros ópticos

esperados. Se prevé realizar estas muestras utilizando el reactante que haya generado menor

cantidad de impurezas y defectos superficiales en las películas previamente fabricadas.

Agradecimientos

Agradecemos el apoyo de Proyecto Interno CICESE No.632147, así como al grupo de Ingeniería de

superficies del CNyN UNAM, y al Tec. Israel Gradilla Martínez por su apoyo en las mediciones realizadas en

SEM.

Referencias

1. Hiltunen, M., Integrated Optics: Summer School of Optics and Photonics, University of Oulu

SPIE Student Chapter. 6 de Junio de 2017.

2. López, J., et al., Al2O3-Y2O3 ultrathin multilayer stacks grown by atomic layer deposition as

perspective for optical waveguides applications. Optical Materials, 72, 788-794. (2017)

*correo-e: [email protected]; [email protected].





Micro y nanomotores fotónicos *

Luis Germán Morales Valenzuela,

Comité de Tesis Director: Dr. Víctor Ruiz Cortés

Sinodal: Dra. Paulina Segovia Olvera Sinodal: Dr. Roberto Machorro Mejía

Sinodal: Dr. Rubén Darío Cadena Nava

En este trabajo de tesis se realizarán una serie de experimentos y un análisis numérico mediante comsol multiphysics para el estudio de las fuerzas de presión de radiación involucradas en el movimiento de partículas dieléctricas como las estudiadas por A. Ashkin (1970) con la diferencia que ahora la onda que interactúa con las partículas no es una onda que se propaga en el espacio, sino una onda evanescente creada por la reflexión total interna en la superficie de un medio con índice de refracción mayor que la del medio donde están inmersas las micro y nanopartículas (Kawata y Sugiura, 1992), condición misma que permite mover partículas nanométricas por medios fotónicos (Wang, C., et. al. 2018). Estas micro y nanopartícula se utilizarán como micro y nanomotores impulsados por haces de luz ya que se puede tener un gran control sobre estos y por no ser invasivos al momento de guiar las nanopartículas. Específicamente se está interesado en modelar las fuerzas que impulsarán los micro nanomotores que serán la presión de radiación por transferencia de momento lineal para partículas dieléctricas y la fuerza fotoforética originada por el calentamiento de la superficie por una intensificación del campo debido al acoplamiento del plasmón polaritón de superficie y localizado para partículas metálicas.

Agradecimientos

Agradecemos el apoyo de CONACyT, proyecto CB-2009-133582, así como a la beca de estudio de posgrado.

Referencias 1. Ashkin, A. (1970). Acceleration and Trapping of Particles by Radiation Pressure. Physical Review

Letters, 24(4), 156–159.

2. Kawata, S., & Sugiura, T. (1992). Movement of micrometer-sized particles in the evanescent field of a

laser beam. Optics Letters, 17(11), 772–774.

3. Wang, C., et. al. (2018). Dynamic self-assembly of micro-nanomotor. Inorganic Chemistry

Communications, 91, 8–15. *correo-e: [email protected]

I Congreso Estudiantil del Posgrado en Nanociencias CNyN-UNAM, del 28 al 30 de enero, 2019



Título:

“Identificación, manipulación y separación de células en un sistema microfluídico”.

* M.C. Esaú Eliseo López Aguilar

Comité de Tesis

Director: Dr. Alejandro Huerta Saquero Co-Director: Dr. Víctor Ruiz Cortés Miembro 1: Dr. Rubén Darío Cadena Nava Miembro 2: Dr. Roberto Machorro Mejía Miembro 3: Dr. Jaime Ruiz García

Resumen La capacidad de las células para "percibir", reconocer y responder a su entorno

circundante, mantener su integridad al realizar cambios adaptativos en su estructura, se ha definido como mecanotransducción (Inberg 2003). El papel del núcleo celular como un mecanosensor durante este proceso se ha confirmado recientemente (Anselme 2018). Hasta la fecha, la mecanotransducción se ha descrito en células que están unidas a patrones bidimensionales o tridimensionales. En este trabajo, presentamos la rápida respuesta de las células a una condición de microfluidos dentro de un microcanal diseñado para el aislamiento celular y el análisis de células individuales. Las células mostraron una respuesta vigorosa y dinámica, escapando de las trampas en pocos minutos, mostrando lo que llamaríamos una respuesta "instintiva". El mecanismo de escape parece estar gobernado por el núcleo, que muestra una alta actividad hasta que empuja a la célula fuera de la trampa por la protuberancia de la membrana celular. Nuestros resultados corroboran el papel clave del núcleo como una estructura mecanosensible, no solo en células adheridas sino también en un sistema microfluídico.

*correo-e:

I Congreso Estudiantil del Posgrado en Nanociencias CNyN-UNAM, del 28 al 30 de enero, 2019



Figura 1. Movimiento detallado del interior de la celda. Los fotogramas obtenidos para un ciclo de movimiento del interior de la célula, tomados de un video. El ciclo se realizó en 0.407s, y el núcleo se identificó por su forma esférica (círculo blanco) observando dos fotogramas diferentes (T5 y T9).

Referencias 1 Ingber, D. Mechanobiology and diseases of mechanotransduction. Annals of Medicine, 35:8, 564-577

(2003).

2 Anselme, K., Wakhloo, N., Rougerie, P. & Pieuchot, L. Role of the Nucleous as a sensor of cell

environment topography. Advanced Healthcare Materials 7, 1701154 (2018).

posgrado en nanociencias · 2019-02-01 · posgrado en nanociencias congreso estudiantil del ii...

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