xxiii encuentro de yefc/efcxxii_memorias.pdf · 2010. 8. 13. · xxiii encuentro ciencia y...

XXIII

Encuentro

de Ciencia y

Tecnología

de Fluidos

Complejos

Y

2° Taller

de Física

de la

Materia Blanda

del 16 al 20 de agosto de 2010

Instituto de Física

“Manuel Sandoval Vallarta”

XXIII ENCUENTRO CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE FLUIDOS COMPLEJOS

Y 2º. Taller de Física de la Materia Blanda.

16 al 20 de Agosto San Luis Potosí, San Luis Potosí, México.

NOTICES

Program:

Monday, 16th Tuesday, 17th Wednesday, 18th Thursday, 19th Friday, 20th

9:00 - 10:00 Furst Furst Gutiérrez Furst Furst 10:00 - 11:00 Krakoviack Krakoviack Méndez Krakoviack Krakoviack 11:00 - 11:30 * * * * * 11:30 - 12:30 Trappe Trappe Lara Trappe Trappe 12:30 - 13:30 Ristenpart Ristenpart Sánchez Ristenpart Ristenpart13:30 - 17:00 ** ** ** ** ** 17:00 - 18:00 POSTERS T T T Free 18:00 - 19:00 POSTERS T T T Free

* Coffee ** Lunch T= Taller=Workshop Transport: There will be a bus service to and from the hotel. This bus will depart at 8:30 am from Hotel Real Plaza. On Monday, however, the departure time will be at 8:15 am, to allow for last minute registration and opening ceremony. For the afternoon sessions, the departure from the hotel will be at 4:30 pm. The bus will return to the hotel 10 minutes after the (morning and afternoon) sessions. EXIT MONDAY

16th TUESDAY

17th WEDNESDAY

18th THURSDAY

19th FRIDAY

20th HOTEL 8:15 8:30 8:30 8:30 8:30

PHYSIC OF INSTITUTE 13:30 13:30 13:30 13:30

HOTEL 16:30 16:30 16:30 16:30 PHYSIC OF INSTITUTE

19:00 19:00 19:00 19:00

XXIII Encuentro Ciencia y Tecnología de Fluidos Complejos



Instrucciones

El Comité Organizador les da la más cordial Bienvenida al XXIII Encuentro de Ciencia y

Tecnología de Fluidos Complejos y 2º. Taller de Física de la Materia Blanda, realizado en el Instituto de Física de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, esperamos que se cumpla con las expectativas propuestas para este evento.

Inauguración:

El Encuentro será inaugurado formalmente por el Rector de la UASLP Mario García Valdéz, el lunes 16 a las 8:30 am en el Auditorio del Instituto de Física “Manuel Sandoval Vallarta”. Contamos con su puntual asistencia.

Programa:

Monday, 16th Tuesday, 17th Wednesday, 18th Thursday, 19th Friday, 20th

9:00 - 10:00 Furst Furst Gutiérrez Furst Furst 10:00 - 11:00 Krakoviack Krakoviack Méndez Krakoviack Krakoviack 11:00 - 11:30 * * * * * 11:30 - 12:30 Trappe Trappe Lara Trappe Trappe 12:30 - 13:30 Ristenpart Ristenpart Sánchez Ristenpart Ristenpart13:30 - 17:00 ** ** ** ** ** 17:00 - 18:00 POSTERS T T T Free 18:00 - 19:00 POSTERS T T T Free

* Coffee ** Lunch T= Taller=Workshop

Carteles:

Se les sugiere a todos los que van a presentar cartel, que los instalen el lunes 16 en la mañana, sobre las mamparas.

La presentación oficial de los carteles será el lunes 16 a las 5 pm, y quedarán en exposición

permanente hasta el jueves 19. El viernes 20 los expositores podrán retirar sus carteles.

Transporte: Para aquellos que se hospedaron en el Hotel Real Plaza, se dispondrá del servicio de

transporte al Instituto de Física en los siguientes horarios:

DIA LUNES 16

MARTES 17

MIERCOLES 18

JUEVES 19

VIERNES 20

SALIDA DEL HOTEL 8:15 8:30 8:30 8:30 8:30

SALIDA DEL IF 13:30 13:30 13:30 13:30

SALIDA DEL HOTEL 16:30 16:30 16:30 16:30

SALIDA DEL IF 19:00 19:00 19:00 19:00

Se dará un margen de 10 minutos para que aborden el autobús, se les pide de favor que

respeten este tiempo.

Pago de Inscripción: Aquellas personas que realizarán el pago de la inscripción lo pueden hacer a partir del 16 al 18 de agosto para realizar el trámite correspondiente de la factura; tomen contacto con la Sra. Erika Treviño, quien será la encargada del trámite respectivo. Favor de presentar los datos fiscales correspondientes. Se les agradece su asistencia, esperando contar con ustedes para el próximo año.

COMITÉ ORGANIZADOR




Lista de Expositores de Cursos Cortos.

1. NOMBRE: Dr. Veronique Trappe.

INSTITUCION: University of Fribourg (Suitzerland). TITULO: “KINETICS AND DYNAMICS BEYOND ARREST TRANSITIONS”.

Resumen. Dynamic light scattering with spatial and temporal resolution. Stress-driven dynamics in foams. Structural relaxations beyond the glass-transition. Arrested fluid-fluid phase separation.

2. NOMBRE: Eric Furst.

INSTITUCION: University of Delaware (USA). TITULO: “MICRORHEOLOGY OF COMPLEX FLUIDS”. Resumen. Recent advances in biomaterial microrheology. Gelation and high-throughput microrheology. Active and non-linear microrheology of suspensions and gels.

3. NOMBRE: Vicent Krakoviack.

INSTITUCION: Ecole Normale Superieure de Lyon. (France). TITULO: “FLUIDS IN DISORDERED ENVIRONMENTS”. Resumen. Quenched disorder, disorder averages and the replica trick. The quenched-annealed binary mixture model: definition, thermodynamics and structure. Selected applications: liquid-gas coexistence, hysteresis phenomena, critical properties. Dynamical properties: glass and localization transitions.

4. NOMBRE: William D. Ristenpart.

INSTITUCION: University of California at Davis. TITULO: “ELECTROHYDRODYNAMIC MANIPULATION OF COLLOIDS AND DROPLETS”. Resumen. The standard electrokinetic theory for electrolytes. Electrohydrodynamic flows and aggregation kinetics for colloids near electrodes. Maxwell stresses at liquid/liquid interfaces and Taylor cones. Coalescence behavior of charged droplets.




Lista de Expositores de Conferencistas.

1. NOMBRE: Braulio Gutiérrez Medina. INSTITUCION: Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica. TITULO: “TORSIONAL PROPERTIES OF MOLECULAR MOTORS AND BIOMATERIALS”.

2. NOMBRE: José Alfredo Méndez Cabañas. INSTITUCION: Instituto de Física, UASLP. TITULO: “MOLECULAR MECHANISM OF NEUROTRANSMITTER RELEASE.

3. NOMBRE: René Homero Lara Castro. INSTITUCION: Instituto de Metalurgia y Facultad de Ingeniería, UASLP. TITULO: “INTERACTION OF PYRITE (FES2) AND CHALCOPYRITE (CUFES2) WITH SULFUR- OXIDIZING ACIDITHIOBACILLUS THIOOXIDAN”.

4. NOMBRE: Roberto Sánchez Olea. INSTITUCION: Instituto de Física, UASLP. TITULO: “MOLECULAR PARTNERS AND FUNCTION OF THE GPN PROTEINS”.


Y 2° Taller de Física de la Materia Blanda


1.- Molecular dynamics simulations and NMR studies of the protein Pin1-WW. Norma E. González-Díaz and Roberto López-Rendón. Facultad de Ciencias. Universidad Autónoma del Estado de México 2.- 5 disks in a box revisited. Ariam Mora, Héctor Cerecedo, Norma Bagatella, Adrián Huerta. Facultad de Física e I.A., Departamento de Física.Universidad Veracruzana. 3.- Computer simulation of molecular diffusion in zeolites. Diana Zubiate-Jiménez-Marco Antonio Chávez Rojo. Universidad Autónoma de Chihuahua, Facultad de Ciencias Químicas. 4.- Rheology and DWS microrheology in the concentrated regime of the semiflexible biopolymer bacteriophage fd. Erick Sarmiento-Gomez, Danai Montalvan-Sorrosa and Rolando Castillo. Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México

5.- Foam-like 2D networks of nitrogen-doped multi-wall carbon nanotubes formed through self-assembly. Edgar Rogelio Alvizo-Paez1, José Manuel Romo-Herrera2, Humberto Terrones3, Mauricio Terrones3, and Jaime Ruiz-Garcia1 1 Instituto de Física, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, 2 Departamento de Química Física, Universidad de de Vigo,. 3 Department of Physics and Mathematics, Division of Science, Arts and Technology, Universidad Iberoamericana. 6.- Hydrodynamic Interactions In Quasi-Two-Dimensional Colloidal Systems. Beatriz Bonilla Capilla, José Luis Arauz Lara .Instituto de Física, Universidad Autónoma de San Luis Potosí 7.- Monte Carlo study of the ionic distribution surrounding a nanoparticle immersed in a molecular electrolyte. Jesús Salvador Nieto Pescador. Physics Department Centro de Investigacion y de Estudios Avanzados del I.P.N.

8.- General theory of irreversible diffusion ff and aging in colloidal systems. Pedro Ramírez González and Magdaleno Medina Noyola. Instituto de Física “Manuel Sandoval Vallarta”, Universidad Autónoma de San Luis Potosí. 9.- Microrheology and Characteristic Lengths in Wormlike Micelles made of a Zwitterionic Surfactant and SDS in Brine. Erick Sarmiento-Gomez, David López-Díaz, and Rolando Castillo. Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México 10.- Microfluidc devices for studying complex fluids. Paloma Vilchis (1), Laura Oropeza (2), Rolando Castillo (3). IPN SEPI-ESIME AZC (1), FI UNAM (2), IF UNAM (3) 11.- Unlocking the Cl- pathway of ec-ClC Cl-/H+ exchanger with H+ and Cl- ions. Pablo G. Nieto-Delgado, Jorge Arreola and Ricardo A. Guirado-López. Instituto de Física “Manuel Sandoval Vallarta”, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, 12.- Dynamical Arrest in Porous Media. Luis Fernando Elizondo Aguilera y Magdaleno Medina Noyola

13.- Dynamics Arrest in Star Polimers Systems. Sol María Hernández Hernández y Magdaleno Medina Noyola. Instituto de Física “Manuel Sandoval Vallarta”, Universidad Autónoma de San Luis Potosí 14.- Computer simulations of flexible loops of the enzyme triosephosphate isomerase. Roberto López-Rendóna, Norma E. González-Díaz, Graciela Moreno-Terróna, Jorge López-Lemusa and Marco A. Morab. a Facultad de Ciencias. Universidad Autónoma del Estado de México. b Departamento de Química, Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa. 15.- Gold Nanoparticles Clusters And Its Application As Sers Substrates. *, 1 F.Castillo, 2 Elder de la Rosa, and 1 Elías Pérez. 1Instituto de Física, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, 2Centro de investigaciones en Óptica, A.C.. 16.- Rotational Relaxation of Spherical Multipolar Colloids. Estela Ramos Organillo1, Olegario Alarcón Waess2, Honorina Ruiz Estrada3. 1,2 Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla,. 3Departamento de Actuaría, Física y Matemáticas, Universidad de las Américas, Puebla. 17.- Self-diffusion of dumbbells in a confined dumbbell-sphere colloidal mixture. JA Ruiz-Santoyo 1,2, Ramón Castañeda-Priego 2,3, and Jesús Santana-Solano 1. 1 Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN, Unidad Monterrey, 2 División de Ciencias

e Ingenierías, University of Guanajuato. 3 Chemical Engineering Department, University of Delaware. 18.- Estudio Por Afm De Peliculas Formadas Por Multicapas De Polielectrolito: Estructura Granular Y Propiedades Elasticas. Jeane Vargas Rivera, Jorge Luis Menchaca Arredondo. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Centro de Innovación, Investigación y Desarrollo en Ingeniería y Tecnología, Universidad Autónoma de Nuevo León. 19.- Dynamic arrest in ionic mixtures with screened coulomb interactions. L.E. Sánchez-Díaz, R. Juárez-Maldonado, A. Vizcarra-Rendon. M. Medina-Noyola Instituto de Física Manuel Sandoval Vallarta, Universidad Autónoma de San Luis Potosí. 20.- Spontaneous Two-Dimensional Structures at a Water/Oil Interface. Carla M. Quezada, Jesús Santana-Solano*, José Luis Arauz-Lara, Sandra Ozuna-Chacón*. Instituto de Física, Universidad Autónoma de San Luis Potosí. * CINVESTAV, Unidad Monterrey 21.- Síntesis de películas de poliestireno usando descargas de barrera dieléctrica. Hernández-Orta, M.G.1, Pérez-López J.E.2, Cruz Barba, L.E.3, y Sánchez-Castillo M.A.1*. (1) Facultad de Ciencias Químicas, UASLP, (2) Instituto de Física, UASLP, (3) CUCEI-UdG. Universidad Autónoma de San Luis Potosí. 22.- Comparison of restricted primitive model : the mean spherical approximation vs molecular dynamics.. G. A. Méndez Maldonado a, H. Ruiz-Estrada a, M. González-Melchor b . aFacultad de Ciencias Físico Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. b “Instituto de Física Luis Rivera Terrazas”, BUAP.

23.- Stress Tensor by fundamental Measure Theory. Neftalí Charles Jiménez Segovia, José Guadalupe Segovia y Jorge Alejandro Bernal Arrollo.Universidad Juárez Autónoma de Tabasco. 24.- Biological Activity And Structure Of An Enzyme-Polyelectrolyte Complex . S. G. Padilla-Martínez1, E. Pérez-López1. 1Intituto de Física “Manuel Sandoval Vallarta”. Universidad Autónoma de San Luis Potosí. 25.- Static structure factor for mixtures of hard spheres with attractive interactions. (a) Mendoza Méndez Patricia, (b) Ruiz Estrada Honorina, (c) Medina Noyola Magdaleno, (a) y (b) Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, BUAP. (c) Instituto de Física “Manuel Sandoval Vallarta”, UASLP.

26.- Dynamic Arrest Of A Fluid Of Hard-Sphere Whit Attractive Interactions Immersed In Porous Medium. L. López-Flores1, H. Ruiz-Estrada 1, M. Medina-Noyola2 and R. Juarez-Maldonado2. 1) Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. 2) Instituto de Física ''Manuel Sandoval Vallarta'', Universidad Autónoma de San Luis Potosí.

27.- PDMS Micro-Fluidic Devices as Perfusion Bioreactors for the Culture of PC3 and CHO Cells. Sandra Ozuna-Chacón (1), Jesús Santana-Solano (2), Lucia D. Garza-García (1), Mario M. Álvarez (1). (1) Biotechnology Center - FEMSA, Tecnológico de Monterrey at Monterrey, Monterrey, México. (2) Microfluidics, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, Monterrey, México

28.- Efecto de la calidad del solvente y del grado de ionización en polielectrolitos aislados. a Salvador Herrera-Velarde, Minerva González-Melchor y Juan Francisco Rivas-Silva. Instituto de Física “Luís Rivera Terrazas”, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla a E-mail: 29.- Improved Stability Of Titanium Dioxide Particles (Tio2) In Water Using Surface Modification By Plasma Polymerization. A. Solís-Gómez1, G. Neira2, J. Morales3,E. Pérez1 1Instituto de Física de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, . 2 Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) 3 Departamento de Física, UAM-U Iztapalapa. 30.- Design of a Novel Desliming Device with computational fluid dynamics (CFD. Ricardo Martínez Alvarado y José Ángel Delgadillo Gómez. Universidad Autónoma de San Luis Potosí Posgrado en Ingeniería de Minerales 31.- Biofuncionalización de superficies de titanio modificadas: Evaluación in Vitro. M.C. Alejandro López-Aldrete. Q.F.B. Alba Elizabeth Hernández Salinas. B. Keila Neri Alvarado Estrada. Dr. Juan Morales Corona. Dra. Yolanda Terán Figueroa. Dr. José Elías Pérez López. 32.- Obtención ultrasónica de nanoemulsiones a partir de surfactantes base oleatos de tipo aniónico (in situ), catiónico (in situ) y no-iónico. Dr. Hiram I. Beltrán Conde, Dra. Claudia H. González de la Rosa, Dr. Arturo Rojo Domínguez y M en C. María Luisa de Lourdes Pérez González. Universidad Autónoma Metropolitana- Unidad Cuajimalpa.

33.- Generation Of Colloidal Particles Of Silica During Acid Leaching Of Low Grade Copper Ores. González-González M. de L. (1), Pérez E. (2) y Lázaro I.(1).. (1) Instituto de Metalurgia. (2) Instituto de Física. Universidad Autónoma de San Luis Potosí

34.- Desarrollo de superficies poliméricas anti-bacteriales basadas en nanoparticulas de plata / TiO2. Luis Manuel Céspedes Covarrubias1, Dr. José Elías Pérez López2 y Dra. Zoe Vineth Quiñones Jurado3. 1 Fac. Ciencias Químicas de la U.A.S.L.P. 2 Inst. de Física de la U.A.S.L.P. 3 Compañía A. Schulman de México S.A. de C. V. 35.- Dynamically arrested phases in the MSA with short and large range attraction. Vázquez Rodríguez and Ruiz-Estrada H. Facultad de Ciencias Fisco-Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla 36.- Experimentando con silicio poroso. N. V. Arteaga Larios (1), H. Navarro Contreras (2), Y. Nahmad Molinari (3), J. V. García Meza (1) Laboratorio de Geomicrobiologia. Instituto de Metalurgia, (2) Unidad de Posgrado, (3) Instituto de Física. UASLP. 37.- Celulosa extraída de residuos de la industria del agar para la formación de membranas mesoporosas con ordenamiento hexagonal. López-Simeon R.*, Beltrán Conde H.**, Campos Terán J.** y Hernández-Guerrero M. ** *Universidad Autónoma Metropolitana – Iztapalapa; **Universidad Autónoma Metropolitana – Cuajimalpa 38.- Superficies Modelo de Lignina y Celulosa: La Base para Estudios Enzimáticos Hacia la Producción de Biocombustibles. Espinosa, Domínguez, S.*, Hernández-Guerrero, M.**, Beltrán Conde H.**, Campos Terán J.** *Universidad Autónoma Metropolitana – Iztapalapa; **Universidad Autónoma Metropolitana – Cuajimalpa. 39.- Adsorción de partículas coloidales en superficies planas. Soraida Cristina Zúñiga Martínez y Dr. B. José Luis Arauz Lara, Instituto de Física, UASLP.




Abstracts

1.- Molecular dynamics simulations and NMR studies of the protein Pin1-WW.

Norma E. González-Díaz and Roberto López-Rendón Facultad de Ciencias. Universidad Autónoma del Estado de México

Protein-protein interactions are often mediated by flexible loops that make conformational transitions in microsecond to millisecond time scales. Nuclear Magnetic Resonance (NMR) relaxation dispersion experiments are able to pinpoint the location and time scale of these transitions, but they are unable to reveal the inter-converting structures that give rise to the observed conformational exchange. We combine NMR experiments with simulation to visualize low-population conformations in equilibrium with more dominant conformations. Our analysis of the mutual information results suggests that there is a hierarchical reorganization of side chain, backbone, and H-bond interactions in Pin1-WW. These are key to the observed slow, correlated Loop I motions seen by NMR and to the correlated motions seen in molecular dynamics simulations.

2.- 5 disks in a box revisited

Ariam Mora, Héctor Cerecedo, Norma Bagatella, Adrián Huerta Facultad de Física e I.A., Departamento de Física. Universidad Veracruzana.

We are revisiting the 5 disks in a box system, first introduced by R. J. Speedy in Physica A 210, 341 (1994) and continued by R. K. Bowles and R. J. Speedy in Physica A, 262, 76 (1999). The system presents inherent structures, namely one crystalline and four amorphous like. With an eye to understand the effect of caging of the central particle that corresponds to the “crystal-like state”, we find a similar mechanism recently proposed for freezing by one of the authors, but at lower densities. We use molecular dynamics (MD) simulations and a mean field cell theory to study the behavior of the equation of state. Whereas the mean field cell theory predict a phase transition from “liquid-like” to the “crystal-like state”, the simulations do not show a very clear transition, however it shows a shoulder at

similar densities. We are also working in the temporal behavior of the transitions between crystalline to amorphous states and experimental comparations.

3.- Computer simulation of molecular diffusion in zeolites Diana Zubiate-Jiménez-Marco Antonio Chávez Rojo

Universidad Autónoma de Chihuahua, Facultad de Ciencias Químicas. In this work we propose a computer simulation technique to model the diffusion of a fluid through a porous medium. The model consists of a cubic box with periodic boundary conditions where the fluid particles diffuse under the effect of an external potential which creates a periodic arrangement of interconnected cavities. To show the technique developed in this work, we apply this model for the calculation of the diffusion properties of a molecular fluid permeating a zeolite.

4.- Rheology and DWS microrheology in the concentrated regime of the semiflexible biopolymer bacteriophage fd

Erick Sarmiento-Gómez, Danai Montalvan-Sorrosa and Rolando Castillo Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México

We use mechanical rheometry to measure the dynamical response of colloidal suspensions of the semiflexible biopolymer bacteriophage fd under shear and under a oscillatory deformation at different phage concentration and ionic strength of the medium. We found that this system presents shear thinning at low and high shear rates, but presents a small shear thickening region at intermediate shear rates. At low frequencies, the elastic and the viscous moduli follows a power law behavior, no matter the phage concentration or ionic strength, and the magnitude of the storage modulus by increasing the total concentration follows the same trend found by other authors. We used diffusing wave spectroscopy (DWS) to track the Brownian motion of probe particles embedded in our system, and the mean square displacement as a function of time for the particles was obtained. The bulk mechanical susceptibility of the fluid determines the response of the probe particles excited by the thermal stochastic forces. As a consequence, the mean square displacement curves allowed us to calculate the viscoelastic spectra as a function of the frequency. This technique has the advantage that avoids physical deformation of the sample, and it gives us information about the viscoelastic spectra in the high-frequency regime. In this regime we found that the complex modulus follows a power law behavior, but the exponent changes from 5/9 to ¾ at some specific frequency. The transition frequency changes appreciably by changing the ionic strength of the medium. We compare our DWS-based microrheological

results with mechanical rheometry and microrheology based in laser tweezers interferometry. We also compare the viscoelastic spectra of this system, with those obtained in the wormlike micellar fluid made of a zwitterionic surfactant N-tetradecyl-N,N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate (TDPS), sodium dodecyl sulfate (SDS), and salty water. 5.- Foam-like 2D networks of nitrogen-doped multi-wall carbon nanotubes

formed through self-assembly

Edgar Rogelio Alvizo-Paez1, José Manuel Romo-Herrera2, Humberto Terrones3, Mauricio Terrones3, and Jaime Ruiz-Garcia1

1 Instituto de Física, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Alvaro Obregón 64, C.P. 78000, San Luis Potosí, México. 2 Departamento de Química Física, Universidad de de Vigo, Campus

Universitario, 36310, Vigo, Spain. 3 Department of Physics and Mathematics, Division of Science, Arts and Technology, Universidad Iberoamericana, Av. Prolongación Paseo de Reforma 880, Santa

Fe 012100, DF, México This work presents a physicochemical study in two dimensions of nitrogen-doped multiwall carbon nanotubes (CNx) via the Langmuir-Blodgett technique (LB). LB allows us to vary the CNx surface density at the air/water interface and measure how their isotherms change as a function of time, as the CNx diffuse from the bulk to the interface. Self organization at the air/water interface was observed in-situ by Brewster Angle Microscopy (BAM). In addition, CNx films were transferred onto modified silicon and mica substrates and analyzed via atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM), to determine their nanoscopic arrangement. The average thickness of transferred films was measured by ellipsometry as well, together with the optical reflectance in the UV-vis region and Raman spectra. We show that the two-dimensional foam-like CNx networks can be transferred onto the solid substrates, which may have potential applications in conducting and transparent nanoelectronic circuits, hydrogen storage devices, field emission components, and emission photo diodes.

6.- Hydrodynamic Interactions In Quasi-Two-Dimensional Colloidal Systems.

Beatriz Bonilla Capilla, José Luis Arauz Lara Instituto de Física, Universidad Autónoma de San Luis Potosí

Polystyrene spheres, of diameter 2microns are suspended in water and confined between two parallel glass plates, forming a quasi-two-dimensional system. The short-time dynamic properties of colloidal particles in this system are studied by digital video microscopy. We

studied systems with different particles concentrations. We measure structural properties such as the radial distribution function and the diffusion coefficients corresponding to the four normal modes of motion. Also we measure the hydrodynamic function H(k), which is the quantity containing the effects of the hydrodynamic coupling between the particles motion.

7.- Monte Carlo study of the ionic distribution surrounding a nanoparticle

immersed in a molecular electrolyte Jesús Salvador Nieto Pescador. [email protected]

Physics Department Centro de Investigacion y de Estudios Avanzados del I.P.N.

Most of the macromolecules that are soluble in aqueous solutions become charged. The screened Coulomb forces within these macroions play an important role in determining the properties of this suspensions. These systems have been studied by calculating the e ective interactions among spherical macroions immersed in a electrolyte containing only atomic ions. However in many complex uids of biological and technological interest the supporting electrolyte may include ions with more complex molecular structure. This work proposes a model for a molecular electrolyte composed of pointlike anions and rodlike cations modeled as two pointlike charges sepa- rated by a rigid rod. The solvent is taken into account only as a structure- less background with a uniform permittivity. Then the ionic distribution surrounding a spherical charged nanoparticle is obtained using a canonical Monte Carlo simulation in a spherical Wigner-Seitz cell. The results for the ionic distribution are obtained for di erent charges of the nanoparticle as well as di erent rod lengths. The results are compared with previously reported theoretical predictions obtained using the reference interaction site model equations with suitable closure relations. 8.- General theory of irreversible diffusion ff and aging in colloidal systems

Pedro Ramírez González and Magdaleno Medina Noyola Instituto de Física “Manuel Sandoval Vallarta”, Universidad Autónoma de San Luis Potosí Álvaro

Obregón 64, 78000 San Luis Potosí SLP, México A non-equilibrium generalization is presented of the self-consistent generalized Langevin equation theory of colloid dynamics, which in principle allows us to describe the spontaneous non-equilibrium irreversible processes occurring in strongly correlated colloidal systems, given the effective interactions of the particles and the applied static external fields. This generalized theory is based on a non-equilibrium extension of Onsager’s canonical theory of thermal fluctuations. One particular application of this

general theory of colloid dynamics is the description of the irreversible processes, such as aging, associated with dynamic arrest transitions. The practical and concrete use of the resulting theory of aging is illustrated here with a quantitative application to the prediction of the aging processes occurring in a suddenly quenched colloidal liquid, whose static structure factor and its van Hove function evolve irreversibly from the initial conditions before the quenching to a final, dynamically arrested state. The comparison of our numerical results with available simulation data are highly encouraging. 9.- Microrheology and Characteristic Lengths in Wormlike Micelles made of

a Zwitterionic Surfactant and SDS in Brine Erick Sarmiento-Gomez, David López-Díaz, and Rolando Castillo

Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México We study the Brownian motion of probe particles embedded in a wormlike micellar fluid made of a zwitterionic surfactant N-tetradecyl-N,N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate (TDPS), sodium dodecyl sulfate (SDS), and salty water, to get structural and dynamical information of the micellar network. The motion of the probe particles was tracked with diffusing wave spectroscopy, and the mean square displacement as a function of time for the particles was obtained. This allowed us to obtain the long-time diffusion coefficient for microspheres moving in the micellar WM network, and the cage size where each particle is harmonically bound at short times in that network. The bulk mechanical susceptibility of the fluid determines the response of the probe particles excited by the thermal stochastic forces. As a consequence, the mean square displacement curves allowed us to calculate the elastic (storage) and the viscous (loss) moduli as a function of the frequency. From these curves, spanning a wide frequency range, we estimated the characteristic lengths as the mesh size, the entanglement length, the persistence length, and the contour length, for micellar solutions of different zwitterionic surfactant concentration, surfactant ratio ([SDS] /[TDPS]), salt concentration, and temperature. Mesh size, entanglement length, and persistence length are almost insensible to the change of these variables. In contrast, the contour length changes in an important way. The contour length is shorter as temperature increases, and it presents a peak at a surfactant ratio of ~ 0.50 - 0.55. When salt is added to the solution, the contour length presents a peak at a salt concentration of ~ 0.225 M, and in some solutions this length can reach values of ~ 12 µm. Scission energies help to understand why the contour length first increases and then decreases, when salt is added.

10.- Microfluidc devices for studying complex fluids Paloma Vilchis (1), Laura Oropeza (2), Rolando Castillo (3).

IPN SEPI-ESIME AZC (1), FI UNAM (2), IF UNAM (3) In this work, we implemented a low cost rapid prototyping technique to fabricate resine-based molds to cast different microfludic geometries in polydimethyl silixane (PDMS) by using soft lithography. With this method, we fabricated an H-type circuit to separate by diffusion polystyrene microspheres and glucose. We also developed a configuration of cross channels to produce elongational flows to study the conformational changes in wormlike micelles with fluorescent confocal microscopy. Experimental flow velocities agree with those given by theory. 11.- Unlocking the Cl- pathway of ec-ClC Cl-/H+ exchanger with H+ and Cl-

ions Pablo G. Nieto-Delgado, Jorge Arreola and Ricardo A. Guirado-López

Instituto de Física “Manuel Sandoval Vallarta”, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Álvaro Obregón 64, 78000 San Luis Potosí, México

To gain further insights into the molecular events leading to unlock the anion pathway of Escherichia coli (ec) ClC Cl-/H+ exchanger we used a finite-cluster to perform pseudo-potential density functional theory calculations. Based on the exchanger x-ray structure we selected 16 residues forming an anion cavity model into which Cl- species were confined. We analyzed the stability and migration of Cl- atoms in the anion cavity model as well as charge re-distribution on the negatively charged carboxyl side chain of E148 (E148-CH2-CH2-COO-) protruding toward the conduction pathway and on its surrounding groups. Our calculations revealed the sequence of conformation changes leading to dislodge of E148-CH2-CH2-COO- from its positive charged binding site after protonation, amination (substitution of one oxygen by a NH2) or repulsion by Cl- in the vicinity. Contrary to the expected from the crystallographic data, E148-CH2-CH2-COO- was still occluding the cavity, albeit tilted towards the extracellular side hence sterically unabling the permeation pathway. Noteworthy, these perturbations changed the average charge density on E148-CH2-CH2-COO- from negative to positive which attract Cl- to the end of the pore, reducing the energy barrier faced by Cl- and increasing the probability of conduction. Full widening of the cavity and Cl- exit was observed when an electrostatic repulsion of E148-CH2-CH2-COO- was produced by a Cl-. This molecular rearrange was facilitated by protonation of E148-CH2-CH2-COO- and after Cl- exit, E148-CH2-CH2-COO- was near the extracellular side. Thus, our theoretical analysis describes the events leading to ec-ClC Cl-/H+ exchanger anion pathway unlock by the combined effects of Cl- acting sterically and of H+ acting by protonation both on E148-CH2-CH2-COO- side chain.

12.- Dynamical Arrest in Porous Media Luis Fernando Elizondo Aguilera y Magdaleno Medina Noyola

13.- Dynamics Arrest in Star Polimers Systems Sol María Hernández Hernández y Magdaleno Medina Noyola.

Instituto de Física “Manuel Sandoval Vallarta”, Universidad Autónoma de San Luis Potosí Álvaro Obregón 64, 78000 San Luis Potosí SLP, México

The self-consistent generalized Langevin equation theory (SCGLE ) of colloid dynamics applied to star polymers system in order to obtain the dynamic arrest curve and determines the non-ergodic parameters. Star polymers systems have a particular interest in soft matter systems because their properties lies between hard sphere-like colloids and flexible polymeric systems.

14.- Computer simulations of flexible loops of the enzyme triosephosphate

isomerase Roberto López-Rendóna, Norma E. González-Díaza, Graciela Moreno-Terróna, Jorge López-Lemusa

and Marco A. Morab a Facultad de Ciencias. Universidad Autónoma del Estado de México. Av. Instituto Literario 100,

50000, Toluca Estado de México. b Departamento de Química, Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa. Av. San Rafael Atlixco 186, 09340, México D.F., México

We performed molecular dynamics simulations at constant temperature to study the origin of the large-scale motion of triosephosphate isomerase’s flexible loop (residues 166 to 176) at the active site. We sample and cluster the free energy landscape using Markov State Models with major and minor exchange states that achieve high correlation with NMR experimental data. These states are hierarchical ensembles of inter-converting, metastable macrostates and rapidly converting microstates. We found that the minor state consists primarily of holo-like conformations and is visited by most pathways among macrostates. Our work represents an important step towards integrating slow exchange NMR data and simulation to build mechanistic models of dynamic protein-protein recognition processes, and is broadly applicable in understanding functional protein dynamics.

15.- Gold Nanoparticles Clusters And Its Application As Sers Substrates. *, 1 F. Castillo, 2 Elder de la Rosa, and 1 Elías Pérez.

1Instituto de Física, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Av. Manuel Nava #6, Zona Universitaria 78290. 2Centro de investigaciones en Óptica, A.C. Loma del Bosque #115, Col Lomas

del Campestre. C.P 37150. A.P. 1-948, León Gto. *Corresponding author:[email protected].

In this work we study the formation of gold nanoparticles clusters using templates of silica particles and its application as SERS substrate. We also investigate the influence of silica particles size used as template and the concentration of gold nanoparticles on the Enhancement Raman Scattering of Rhodamine 6G at a concentration as low as 106 M.

16.- Rotational Relaxation of Spherical Multipolar Colloids Estela Ramos Organillo1, Olegario Alarcón Waess2, Honorina Ruiz Estrada3.

1,2 Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, Pue. México, C.P. 72570. 3Departamento de Actuaría, Física y Matemáticas, Universidad de las

Américas, Puebla. In this work we study nematic-isotropic phase transition of a colloidal highly diluted system formed by spherical particles of equal diameter with a punctual dipole. The formalism that we use is Smoluchowski that gives us information about the probability density function of our system which will serve us to determine the orientational dynamic structure factor F (k, t).

17.- Self-diffusion of dumbbells in a confined dumbbell-sphere colloidal mixture

JA Ruiz-Santoyo 1,2, Ramón Castañeda-Priego 2,3, and Jesús Santana-Solano 1 1 Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN, Unidad Monterrey, 66600, Apodaca,

México. 2 División de Ciencias e Ingenierías, University of Guanajuato, 37150, León, México. 3 Chemical Engineering Department, University of Delaware, 19716, Newark, DE, USA.

Email: [email protected]

We studied the self-diffusion of dumbbells in suspension with spheres by using video microscopy. The mixture was suspended in water and confined in a quasi-two-dimensional geometry. The dumbbells were fabricated using the soft lithography technique and mixed with spheres at different concentrations. The two-dimensional translational and rotational diffusion were measured in both the lab and the body frame. We quantify the effects of the spheres concentration and confinement in the short-time dynamics of dumbbells. ACKNOWLEDGEMENT: Authors thank financial support from Conacyt (grants 61418/2007, 102339/2008, and 82835/2008)

18.- Estudio Por Afm De Peliculas Formadas Por Multicapas De Polielectrolito: Estructura Granular Y Propiedades Elasticas.

Jeane Vargas Rivera, Jorge Luis Menchaca Arredondo. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Centro de Innovación, Investigación y Desarrollo en

Ingeniería y Tecnología, Universidad Autónoma de Nuevo León.

En esta trabajo se presentarán los resultados del estudio de la estructura superficial de películas formadas por multicapas de polielectrolito, donde las mediciones fueron realizadas por la técnica de microscopia de fuerza atómica, se discutirá el efecto del peso molecular del polielectrolito sobre la estructura superficial de películas formadas por multicapas de polielectrolito. Además, se mostrará el efecto del tipo de polielectrolito en la estructura superficial de las películas. Además se mostraran resultados para las curvas fuerza-distancia obtenidas por espectroscopia de fuerzas con el AFM, cuando se hace interaccionar la punta de silicio sobre la película de polímero. Posteriormente se muestran los resultado obtenidos para el modulo de Young de las películas, donde este se obtiene a través de un ajuste a un modelo de mecánica de contacto de Hertz. Se muestran resultados para el trabajo de adhesión de las películas sobre la punta de silicio.

19.- Dynamic arrest in ionic mixtures with screened coulomb interactions. L.E. Sánchez-Díaz, R. Juárez-Maldonado, A. Vizcarra-Rendon. M. Medina-Noyola Instituto de

Física Manuel Sandoval Vallarta, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Alvaro Obregón 64, 78000 San Luis Potosí, S.L.P., México.

In recent work1 the predictons of the self-consistent generalized Langevin equation (SCGLE) theory of dynamic arrest2 applied to the charged hard spheres model system, referred to as the Primitive Model (PM) of electrolytic solutions and molten salts, were reported. For binary electrolytes the theory predicts two different scenarios of dynamical arrest, one in which both ionic species get arrested and another involving mixed or partially arrested states, in which one of the species is arrested while the other diffuses through the porous matrix generated by the arrested species. These predicted states constitute the simplest model representation of, for example, colloidal wigner glasses or solid electrolytes. In the present work we extend this study to the case of screened Coulombic interactions. This condition is important since recent experimental work3 reports the observation of dynamic arrest phenomena in electroneutral mixtures of opositely charged colloidal particles in aqueous solution with finite Debye screening length. Our preliminary conclusion is that this case exhibits essentially the same phenomenology as the unscreed primitive model.

[1]. L.E. Sánchez-Díaz, A. Vizcarra-Rendón, and R. Juárez-Maldonado, Phys. Rev. Lett. (in press, 2009). [2]. L. Yeomans-Reyna et al., Phys. Rev. E, 76, 041504 (2007); R. Juárez-Maldonado and M. Medina-Noyola, Phys. Rev. E,77, 051503 (2008). [3]. E. Sanz et al., J. Phys. Chem. B 112, 10861 (2008). This work was supported by the Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT, México), through grants 84076 and FMSLP-107543.

20.- Spontaneous Two-Dimensional Structures at a Water/Oil Interface Carla M. Quezada, Jesús Santana-Solano*, José Luis Arauz-Lara, Sandra Ozuna-Chacón*

Instituto de Física, Universidad Autónoma de San Luis Potosí * CINVESTAV, Unidad Monterrey

We study the dynamics of spontaneous emulsification processes bringing water into contact with oil containing a nonionic lipophilic surfactant. This results in submicroscopic water droplets spontaneously produced at the interface. Direct visualization using confocal microscopy shows the self-assembly of water droplets in crystalline structures at the bottom of a nearly planar interface as a result of sedimentation. Small droplets at the interface grow with low polydispersity with time. The growing rate depends on the surfactant concentration and the radius follows a power law behaviour like r =a*t0.4.

21.- Síntesis de películas de poliestireno usando descargas de barrera dieléctrica

Hernández-Orta, M.G.1, Pérez-López J.E.2, Cruz Barba, L.E.3, y Sánchez-Castillo M.A.1* (1) Facultad de Ciencias Químicas, UASLP, (2) Instituto de Física, UASLP, (3) CUCEI-UdG Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Álvaro Obregón 64, C.P. 78000, S.L.P., México

Las descargas de barrera dieléctrica son una alternativa adecuada para la modificación química superficial de materiales. En este trabajo se utilizó este enfoque para sintetizar películas de poliestireno sobre vidrio usando un reactor de descarga de barrera dieléctrica de platos paralelos y una corriente de helio saturado con estireno como precursor. Se evaluaron algunos parámetros de operación que determinan la naturaleza y extensión del tratamiento, entre ellos, el tiempo de tratamiento, el flujo de gas, la concentración del monómero. Las características de las películas de poliestireno sintetizadas se evaluaron por medio de microscopía de fuerza atómica (para obtener datos de la rugosidad), medición del ángulo de contacto (para determinar la hidrofobicidad), y por espectroscopia de Infrarrojo (para corroborar la naturaleza de la película formada). Los resultados preliminares indican

que el tratamiento fue homogéneo, y las superficies de las películas de poliestireno son hidrofóbicas.

22.- Comparison of restricted primitive model : the mean spherical approximation vs molecular dynamics.

G. A. Méndez Maldonado a, H. Ruiz-Estrada a, M. González-Melchor b . aFacultad de Ciencias Físico Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Apartado

Postal 1152, 72000,Puebla, Pué., México. b“Instituto de Física Luis Rivera Terrazas”, BUAP, Apdo. Postal J-48,72000, Puebla, Pue., México

The radial distribution functions of the multicomponent restricted primitive model (RPM) are presented. The radial distribution functions are obtained by calculating the inverse Fourier transform of [S (k) - I] where the structure factors are obtained by employing Blum’s solution using the Baxter factorization. The radial distribution functions are obtain also by molecular dynamics.

23.- Stress Tensor by fundamental Measure Theory. Neftalí Charles Jiménez Segovia, José Guadalupe Segovia y Jorge Alejandro Bernal

Arrollo.Universidad Juárez Autónoma de Tabasco. It uses the theory of density functional to describe the behavior of an interfacial fluid, formed by diferent species. Potential is calculated, the result is applied to an interfacial flat in the approximation of the fundamenta measure theory (FMT), with hard sphere interaction.

24.- Biological Activity And Structure Of An Enzyme-Polyelectrolyte Complex

S. G. Padilla-Martínez1, E. Pérez-López1

1Intituto de Física “Manuel Sandoval Vallarta”. Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Manuel Nava #6, Zona Universitaria, 78290. San Luis Potosí, S. L. P., México. E-mail: [email protected] Complexation of glucose oxidase (GOX) with branched polyethyleneimine (PEI), a polication with a molecular weight of 50 000, was studied in an aqueous system (pH 7.1) containing o.1M de NaCl as a supporting salt. Dynamic light scattering (DLS), UV-Vis spectrophotometry, fluorescence spectroscopy and turbidimetry techniques were used as the experimental tools. The results of DLS and turbidimetry titrations demonstrated the

formation of a complex through mixing GOX and PEI, with a size distribution between 142 and 205 nm. Zeta potential measurements indicate that the resulting complexes have negative charge, indicating that several GOX molecules may bind within the branched polyelectrolyte structure. The effect of the temperature and pH on the enzymatic activity of GOX was studied and It was found that the formation of GOX-PEI complexes slightly decrease the reaction rate but the protein in the presence of the PEI shows a very similar reaction rate in a range from 30-70 °C, whereas the free protein loses all its catalytic activity around 65°C. This result demonstrates that the presence of the PEI involves a protective effect preventing denaturation at elevated temperatures and the polyelectrolyte may inhibit just a fraction of the active sites within the enzyme. This work demonstrates that the conformation of the polyelectrolyte-enzyme complexes have a significant effect on the structure and function of the immobilized protein.

25.- Static structure factor for mixtures of hard spheres with attractive interactions.

(a) Mendoza Méndez Patricia, (b) Ruiz Estrada Honorina, (c) Medina Noyola Magdaleno, (a) y (b) Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, BUAP. (c) Instituto de Física “Manuel Sandoval

Vallarta”, UASLP.

In this theoretical work we study the static structure factors Sij(k), for mixtures of fluids formed by spherical particles of different sizes. The interactions between pairs of particles are modeled by the hard sphere potential plus an attractive Yukawa tail with factorizable coefficients. The static structure factors are obtained from the solution for the Yukawa closure by using the Baxter´s factorization1,2.

Referencias.

1.- M. Ginoza. J. Phys. Soc. Jpn. 55, 95 (1986). 2.- M. Ginoza. J. Phys. Soc. Jpn. 55, 1782 (1986).

26.- Dynamic Arrest Of A Fluid Of Hard-Sphere Whit Attractive Interactions Immersed In Porous Medium

L. López-Flores1, H. Ruiz-Estrada 1, M. Medina-Noyola2 and R. Juarez-Maldonado2 1)Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, CP

72570, Puebla, Pue. México. 2)Instituto de Física ''Manuel Sandoval Vallarta'', Universidad Autónoma de San Luis Potosí, SLP, México.

In this work, we report the diagram of dynamic arrest states of a size asymmetric fluid and a fluid with same diameters of hard-sphere immersed in a porous medium, which is calculated with the self-consistent generalized Langevin equation theory of dynamic arrest for colloidal mixtures (SCGLE) [1]. We use the media spheric approximation (MSA) [2] for calculate the structure factors which are the only external input necessary to solve SCGLE and obtain the full diagram of dynamic arrest phases for the colloidal system. We find that the diagram of dynamic arrest change with asymmetric size and for this case, we don’t find mixed states (big specie is arrested while the small remain mobile). [1] R. Juárez-Maldonado and M. Medina-Noyola, Phys. Rev. E 77, 051503 (2008).

[2] Arrieta, Jedrzejek y March, J. Chem. Phys. 86 (6)

27.- PDMS Micro-Fluidic Devices as Perfusion Bioreactors for the Culture of PC3 and CHO Cells

Sandra Ozuna-Chacón (1), Jesús Santana-Solano (2), Lucia D. Garza-García (1), Mario M. Álvarez (1). (1) Biotechnology Center - FEMSA, Tecnológico de Monterrey at Monterrey, Monterrey,

México. (2) Microfluidics, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, Monterrey, México

Continuous flow microdevices have been proposed as a flexible and convenient platform for the culture of mammalian cells for diagnostic, toxicological studies, tissue engineering and biopharmaceutical and biomedical screening applications. In this contribution, we compare the mammalian cell culture performance of different PDMS micro-reactor designs (zig-zag, spiral, and a series of micro-tank bioreactors). PC3 cells (a prostate cancer cell line widely used for screening of anti-cancer therapies), and CHO cells (the battle horse for production of glycosilated bio-pharmaceutics) were selected as relevant cell models. Continuous flows in the range of 5 to 10 µL/min were evaluated in each microdevice geometry. Particle Image velocimetry (PIV) and Computational Fluid Dynamics (CFD) were used to characterize the velocity field within the different bioreactor configurations. Results indicate that cell adhesion of PC3 cells occurs naturally in PDMS surfaces. After an incubation period of 48 hours, attached cells are able to grow and proliferate under continuous flows in the range of 5 to 10 µL/min. Similarly, a CHO cell line producer of a monoclonal antibody can be cultured in PDMS surfaces treated with a commercial attachment factor. Attached CHO cells are able to proliferate and produce monoclonal antibody under continuous flows in the range 5 to 10 µL/min. Cell density and specific productivity at the steady state are a function of the hydrodynamic conditions imposed by different geometries and flow field.

28.- Efecto de la calidad del solvente y del grado de ionización en polielectrolitos aislados.

a Salvador Herrera-Velarde, Minerva González-Melchor y Juan Francisco Rivas-Silva Instituto de Física “Luís Rivera Terrazas”, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Apartado

Postal J-48, 72570 Puebla, México a E-mail: [email protected]

El efecto que la fracción de carga tiene en las propiedades conformacionales en polielectrolitos aislados en ausencia de sal para diferentes calidades del solvente, es estudiado mediante el método de Dinámica de Partículas Disipativas. Las propiedades estructurales son analizadas en términos de la función de distribución a pares de las diferentes especies presentes en el sistema. Los cambios conformacionales de la cadena polimérica son monitoreados a través del radio de giro. Los resultados muestran que la fracción de carga en la cadena juega un papel relevante en la forma y tamaño del polielectrolito, conforme la fracción de monómeros cargados disminuye se observa una transición continua desde un estado expandido a uno colapsado. Además, se muestra que bajo las condiciones aquí estudiadas la distribución de tamaños del polímero es unimodal. 29.- Improved Stability Of Titanium Dioxide Particles (Tio2) In Water Using

Surface Modification By Plasma Polymerization A. Solís-Gómez1, G. Neira2, J. Morales3,E. Pérez1

1Instituto de Física de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Álvaro Obregón 64, 78000, San Luis Potosí, S.L.P. México. 2 Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) Blvd. Enrique Reyna

Hermosillo 140, 25100, Saltillo, Coahuila, México. 3 Departamento de Física, UAM-U Iztapalapa. Av. San Rafael Atlixco 186, 09340, Del. Iztapalapa México D.F. E-mail: [email protected]

A new methodology to control the surface properties of titanium dioxide particles (TiO2) is proposed in this work, it is based on a dry radiofrecuency (RF) plasma polymerization method and applied to nanoscopic TiO2 particles for surface modification. The main interest is to improve stability and dispersion of TiO2 in suspensions in water. The polymerization was carried on changing the power and time of in polymerization reaction. This polymerization was verified by different techniques such as IR, TEM, particle size.

30.- Design of a Novel Desliming Device with computational fluid dynamics (CFD)

Ricardo Martínez Alvarado y José Ángel Delgadillo Gómez. Universidad Autónoma de San Luis Potosí Posgrado en Ingeniería de Minerales

The mining industry needs a new device to remove fine particles (particles smaller than 10 µm). Fine particles represent an operative problem in some operations such as screening, grinding, flotation, among others, reducing the efficiency of the process and increase in production costs. In order to reduce this problem, a new device must be design to remove fine particles from the slurry processed in mineral processing plants. One of the most used equipment to remove fine particles is the hydrocyclone but the low efficiency to remove fine particles represents a need to design a new equipment. The exploration of the leading forces presented in hydrocyclone can lead into the design of a new devise where the removal of fine particles becomes more efficient. The computational fluid dynamics (CFD) was the tool used to explore such forces that governs the classification process in hydrocyclones. The balance of mass and momentum balance are the main parts of this system, but also requires models to describe turbulent flows, interfaces interaction and trajectory of particles. Having nonlinear partial differential equations in three dimensions in the characteristics of the system equations, coupled equations to turbulent effects, interfaces and particles tracking is necessary to take advantage of advances in areas different of computer technology to solve problems based on the model of study of fluid dynamics where the systems of equations are very complex. This is why computational fluid dynamics (CFD) is used as a tool in understanding of a hydrocyclone. Where the use of CFD involves the use of software Gambit TM in which allows make geometry to study. To build the geometry Gambit TM makes it through discrete elements, which determine the computational effort to describe the system, saying in other words is the time to be late in the software resolving the system of equations. The best known simulation package to perform computational fluid dynamics is the Fluent TM. This software allows the solution of the equations of continuity and momentum, in addition to integrating the models to describe various effects of turbulence, interaction between phases, models to describe the motion of particles. It also makes viewing the movement of the various phases involved and their interaction within the desliming achieving greater vision and understanding of the effects caused by modifying a particular variable of the system. Using CFD a new devise was design to remove fine particles. The simulation shows that fine particles can be easily removed by modifying the basic geometry of a hydrocyclone. The new desliming device can increase the efficiency of removal of fine particles, reducing the recirculation of such particles in the system. The novel devise is better than the hydrocyclone in the removal of fine particles.

31.- Biofuncionalización de superficies de titanio modificadas: Evaluación in Vitro.

M.C. Alejandro López-Aldrete. Q.F.B. Alba Elizabeth Hernández Salinas. B. Keila Neri Alvarado Estrada. Dr. Juan Morales Corona. Dra. Yolanda Terán Figueroa. Dr. José Elías Pérez López.

Dentro del campo de la implantología dental, existen diversas propuestas para la modificación de la superficie de titanio del implante para mejorar su biocompatibilidad. En este trabajo se hace la propuesta de modificación de la superficie de Ti por medio de dos técnicas de polimerización que nos permiten tener el “andamiaje” para la adsorción de una biomolécula, esta biomolécula adsorbida tiene como fin bioactivar la superficie inerte del titanio. En este trabajo se realiza la adsorción de la enzima fosfatasa alcalina (FA) y la hormona calcitonina (CA) sobre las superficies de titanio con el fin de biofuncionalizar las superficies. Estas superficies biofuncionalizadas de titanio fueron evaluadas por medio de pruebas in Vitro con cultivos primarios de osteoblastos de rata. Se realizaron análisis de inmunofluorescencia, cuantificación de la expresión de moléculas de adhesión de los osteoblastos, electroforesis, western blot, análisis por microscopia electrónica de barrido, microscopía de fuerza atómica y microscopía óptica de reflexión.

Objetivo General: Modificar superficies de titanio utilizando la técnica de polimerización por plasmas y la adsorción de polielectrolitos, con la biofuncionalización con dos agentes osteoinductores para evaluar la biocompatibilidad de las superficies modificadas por medio de cultivo celular. Materiales y Métodos:

Las superficies utilizadas en este trabajo son laminillas de titanio (Ti c.p. 5 mm2, espesor 0.5 mm, Alfa Aesar-Johnson Matthey Company). La modificación de las superficies se realizó utilizando dos técnicas de polimerización, la primera capa de polímero (polialilamina PAA Sigma) se deposito sobre la superficie de titanio utilizando la técnica de polimerización por plasmas para posteriormente hacer la adsorción de 4 capas de polielectrolitos por medio de la técnica de inmersión alternando un polilelectrolito aniónico (acido poliglutámico PGA Sigma) y un polielectrolito catiónico (poli-L-lisina PLL Sigma). Finalmente se hace la adsorción de las dos biomoléculas, para el primer grupo se adsorbió la fosfatasa alcalina (FA Sigma) y para el segundo grupo la calcitonina (Ca sintética de salmón Novartis) también con la técnica de inmersión. Para la caracterización de la modificación de las superficies se utilizó la espectroscopía de infrarrojo de reflectancia especular total atenuada FTIR-ATR (Espectrofotómetro Perkin Elmer GX System modelo 1600) al cual se le coloco un accesorio ATR Smith de diamante Durasampl II. En el caso de la caracterización del cultivo celular primario de osteoblastos de rata, se hizo la detección de la actividad de la fosfatasa alcalina y la detección de la expresión de osteocalcina. Para la evaluación in Vitro, se realizaron análisis con microscopía (microscopía electrónica de barrido, microscopía de fuerza atómica y microscopía óptica de reflexión), y análisis inmunohistoquímicos (inmunofluorescencia con microscopía confocal, western blot, extracto total de proteínas, electroforesis en gel de poliacrilamida).

Resultados: El grupo de superficies con osteoblastos cultivados fueron observadas por la técnica de microscopía electrónica de barrido (MEB) y microscopía de fuerza atómica (AFM). Estas técnicas presenta imágenes de los osteoblastos sobre las superficies, la cual nos permitió observar que la morfología que presentaron los osteoblastos al adherirse fue diferente, en las superficies biofuncionalizadas con fosfatasa alcalina los osteoblastos estaba parcialmente extendido y por lo tanto su forma era esferoide. Se encontraron un número menor de osteoblastos adheridos lo que provocaba la formación de colonias de osteoblastos aisladas. Estas colonias no presentaban una intercomunicación aparente entre ellas por lo tanto las prolongaciones citoplasmáticas de los osteoblastos no estaban presentes. En cambio en las imágenes de los osteoblastos adheridos sobre las superficies biofuncionalizadas con calcitonina y las superficies sin modificar, los osteoblastos estaban completamente extendidos y su forma era aplanada. El número de osteoblastos adheridos era mayor y con una gran cantidad de prolongaciones citoplasmáticas. Debido a la gran cantidad de osteoblastos adheridos se formó una sola colonia de osteoblastos.

Los resultados de inmunofluorescencia muestran que existe un efecto positivo sobre los

osteoblastos en tiempos cortos. Esto se observa con la mayor expresión de las moléculas de adhesión al compararlas con las superficies sin modificar. Este es un resultado prometedor para la utilización de superficies biofuncionalizadas. El comportamiento de los osteoblastos es semejante en periodos de tiempo corto al adherirse sobre la superficie de titanio sin modificar y sobre la superficie de titanio biofuncionalizado con calcitonina. En ellos se observa un número similar de osteoblastos adheridos y con una morfología de osteoblastos extendidos y aplanados con una gran cantidad de prolongaciones citoplasmáticas. En cambio los osteoblastos adheridos a la superficie de titanio biofuncionalizado con fosfatasa alcalina presento evidentes diferencias a tiempos cortos. Los osteoblastos adheridos eran en menor cantidad y tenían una morfología esferoide, no estaban extendidos y con pocas extensiones citoplasmáticas. Conclusiones:

1. Las superficies de titanio biofuncionalizadas con calcitonina tienen un efecto inductor positivo en la

expresión de las moléculas de adhesión de los osteoblastos. 2. Las superficies de titanio biofuncionalizadas con calcitonina tienen un efecto inductor positivo en la

adhesión osteoblastos. 3. Las superficies de titanio biofuncionalizadas con calcitonina tienen un efecto inductor positivo en la

proliferación de los osteoblastos. 4. Las superficies de titanio biofuncionalizadas con calcitonina tienen son biocompatibles. 5. Las superficies de titanio biofuncionalizadas con fosfatasa alcalina tienen un efecto inductor

limitado en la expresión de las moléculas de adhesión de los osteoblastos. 6. Las superficies de titanio biofuncionalizadas con fosfatasa alcalina tienen un efecto inductor

limitado en la adhesión de los osteoblastos.

7. La biofuncionalización de las superficies de titanio es una propuesta que mejora la respuesta celular al aumentar la expresión de moléculas de adhesión, aumenta el número de células adheridas sobre la superficie, aumenta la proliferación celular.

32.- Obtención ultrasónica de nanoemulsiones a partir de surfactantes base oleatos de tipo aniónico (in situ), catiónico (in situ) y no-iónico.

Dr. Hiram I. Beltrán Conde, Dra. Claudia H. González de la Rosa, Dr. Arturo Rojo Domínguez y M en C. María Luisa de Lourdes Pérez González. Universidad Autónoma Metropolitana- Unidad

Cuajimalpa.

La nanotecnología estudia la “investigación y desarrollo tecnológico a escala atómica, molecular o macromolecular, para la comprensión básica de los fenómenos y materiales a escala de nanómetros (1x10-9m)” (UNESCO, 2007). Parte de la nanotecnología se ha centrado en áreas de la salud debido a las aplicaciones emergentes potenciales de manipular la materia a esa escala, generando nuevas áreas de aplicación como lo es la nanomedicina, la nanofarmaceutica, entre otras. La nanomedicina y la nanofarmacéutica comprenden el uso de terapias empleando agentes farmacológicos que se preparan y manipulan propiciando sustancias estructuradas en escala nanométrica a través de la formación de vehículos o acarreadores con propiedades bien definidas y controladas. De esta manera es que se optimiza la dosis requerida del compuesto activo, entre otras propiedades fisicoquímicas y farmacológicas (VAUTHIER, et al. 2007). Se ha evidenciado que los nanovehículos de tamaño menor a 100 nm pueden atravesar poros y membranas celulares, ya que el tamaño de poro de estos sistemas está comprendido entre 200 y 250 nm aprox., lo cual permite que exista la permeabilidad entre nanovehículos y células, aumentando la biodisponibilidad del activo (SAMITIER, 2005). Es debido a estas ventajas que se pueden administrar dosis menores, que también redunda en minimizar los efectos secundarios del activo (HU, 2004) debido a que el control del tamaño del acarreador optimiza también su transporte en el organismo de manera selectiva.

Algunos de los nanovehículos más importantes que se han desarrollado hasta el momento comprenden a las nanopartículas (nanocápsulas y nanoesferas), a las nanosuspensiones y a las nanoemulsiones. En particular, las nanoemulsiones tienen una gran aplicación en las áreas farmacéuticas, de alimentos y las cosméticas, ya que se han empleado para administrar principios activos por vía tópica, transdérmica, intravenosa, etc. Además para obtener medicamentos de liberación controlada o para vectorizar fármacos, ya que permite transportar el activo al interior del organismo y propicia su liberación de forma sostenida.

Las nanoemulsiones son dispersiones formadas por una fase oleosa, una fase acuosa y un sistema surfactante, que dependiendo del tamaño de las gotas se clasifican en macroemulsiones >10x10-6m (SALAGER et al. 2001), microemulsiones <10x10-6m y

>500x10-9m (MELESON, et al 2009) o nanoemulsiones <500x10-9m (SOLANS, et al 2005). La estabilidad de la emulsión depende de varios factores como el tipo y la concentración del sistema emulsificante y su posible interacción con los otros componentes de la emulsión.

El desarrollo de nanoemulsiones a nivel molecular basados en métodos de obtención de surfactantes in situ, tanto de tipo aniónico (SOLÈ, et al 2006), como de tipo catiónico (MAESTRO, et al. 2008) se basa en el balance estequiométrico de todos los componentes de una posible reacción química, para determinar su porcentaje molar y poder calcular matemáticamente el número de partículas o gotas que se forman en la fase discontinua (interna). A diferencia de los métodos que utilizan surfactantes poliméricos (Tween 80) (KENTISH, et al 2008) del cual se desconoce su peso molecular (en número o en masa), dando como resultado nanoemulsiones en porciento en peso, las cuales no son estequiométricamente balanceadas y no se puede calcular el número y el tamaño de las partículas que forman la fase discontinua, por lo que requieren forzosamente de técnicas instrumentales de precisión para determinar su tamaño de partícula.

Metodología

Las emulsiones pueden obtenerse por métodos de energía alta, tales como el empledo de homogeneizadores de esfuerzo cortante alto (high shear) (YUAN, et al 2008), o empleando ultrasonicadores (LEONG, et al 2009) (SOLANS, et al 2005) (JAFARI, et al. 2008). Las muestras en estudio se desarrollaron con un equipo de ultrasonido modelo Vibra cell de 750 watts marca Sonics. La metodología consistió en obtener surfactantes aniónicos y catiónicos in situ. Donde la fase oleosa (ácido oleico u oleilamina) reacciona en dos terceras partes molares con una base (hidróxido de potasio) o con un ácido (ácido clorhídrico) respectivamente para obtener los surfactantes aniónicos y catiónicos in situ, los cuales en presencia de agua se estructuraron para formar una dispersón con el tercio molar restante de fase oleosa que no reacciono, generando una emulsión estequiométricamente balanceada. Posteriormente, se obtuvieron emulsiones con un surfactante no-iónico (Tween 80), del cual se desconoce su peso molecular numérico o másico, por lo que no se pudo calcular el tamaño de partícula de la fase discontinua de la emulsión

El conocimiento de la naturaleza de la cabeza polar de los surfactantes en el desarrollo de nanoemulsiones nos permite estudiar las variables siguientes: a) las posibles interacciones del sistema surfactante con los principios activos y el resto de los componentes de las dispersiones en estudios, b) la estabilidad de los nanovehículos obtenidos durante el transporte o acarreo, y c) que cumplan de manera adecuada la función para la que fueron diseñados, que implica que se comporten como un nanosistema de trasporte inocuo en el organismo.

En el presente trabajo, se muestran los resultados obtenidos hasta el momento, los cuales han sido evaluados solamente por apariencia física (color, transparencia o transucidez, y el efecto cualitativo Rayleigh de dispersión de luz). En las etapas posteriores del proyecto en estudio las muestras serán caracterizadas fisicoquímicamente determinando su viscosidad, su tamaño y la forma de la partícula, entre otras. Por tales motivos es de gran interés para nosotros conocer a mayor profundidad las técnicas ópticas (microscopía), las espectrofotométricas, de dispersión de luz, o electrónicas (SEM y TEM) que se realizaran posteriormente para caracterizar las nanoemulsiones obtenidas y completar las etapas siguientes del proyecto doctoral en cuestión.

Revisión bibliográfica

-HU L. et al. Solid lipid nanoparticles (SLNs) to improve oral bioavailability of poorly soluble drugs. J Pharm Pharmacol. 2004; 56(12):1527-1535.

-JAFARI, S. M., ASSADPOORA, E., HEB, Y., BHANDARIC, B. Re-coalescence of emulsion droplets during high-energy emulsification. Food Hydrocolloids. 2008; 22: 1191–1202.

-KENTISH, T.J. WOOSTER, M. ASHOKKUMAR, S. BALACHANDRAN, R. MAWSON & L. SIMONS. The use of ultrasonics for nanoemulsion preparation. Innovative Food Science & Emerging Technologies. 2008; (9), Issue 2, : 170-175.

-LEONG, T.S.H. WOOSTER, T.J. KENTISH, S.E. y ASHOKKUMAR, M. Minimising oil droplet size using ultrasonic emulsification. Ultrasonics Sonochemistry. 2009:(16), Issue 6, 718-720.

-MAESTRO,A,. SOLÈ, I., GONZÁLEZ, C., SOLANS, C Y GUTIÉRREZ, J M. Influence of the phase behavior on the properties of ionic nanoemulsions prepared by the phase inversion composition method. Colloid Interface Sci. 2008 Nov 15;327(2):433-9.

-SALAGER, S., TYRODE, E., CELIS, M., SALAGER, J. Influence of the Stirrer Initial Position on Emulsion Morphology. Making use of the Local Water-to-Oil Ratio Concept for Formulation Engineering Purpose. Indust. Eng. Chem. Res. 2001;40: 4808-4814.

-SAMITIER, J. Presentación del Lanzamiento Público de la Plataforma Española de Nanomedicina. 2005. acceso: 20 marzo en: http://www.nanomedspain.net.

-SOLANS, C., IZQUIERDO, P., NOLLA, J., AZEMAR N., y GARCIA, M.J. Nano-emulsions. Current Opinion in Colloid & Interface Science. 2005; (10), Issues 3-4: 102-110.

-SOLÈ,I,. MAESTRO, A,. PEY, C. M., GONZÁLEZ, C, SOLANS, C., y GUTIÉRREZ, JM. Nano-emulsions preparation by low energy methods in anionic surfactant system Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects,.2006; 288 (1-3): 138-143.

(MELESON, 2009)-

-UNESCO (United Nations Educational, Scientific and Culturacion Organization) Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Culturizacion - ÉTICA Y POLÍTICA DE LA NANOTECNOLOGÍA. Organización de las Naciones Unidaspara la Educación, la Ciencia y la Cultura. Francia. 2007 acceso: 20 de enero 2010, en http://unesdoc.unesco.org/images/0014/001459/145951s.pdf#25.

-VAUTHIER, C. y COUVREUR, P. Nanomedicines: A new approach for the treatment of serious diseases. J. Biomed Nanotech. 2007; 3: 223-234.

-YUAN, Y., GAO, Y., ZHAO, J. Y MAO, L. Characterization and stability evaluation of β-carotene nanoemulsions prepared by high pressure homogenization under various emulsifying conditions. Food Research International. 2008; 41(1): 61-68.

33.- Desarrollo de superficies poliméricas anti-bacteriales basadas en nanoparticulas de plata / TiO2.

Luis Manuel Céspedes Covarrubias1, Dr. José Elías Pérez López2 y Dra. Zoe Vineth Quiñones Jurado3.

1 Fac. Ciencias Químicas de la U.A.S.L.P. 2 Inst. de Física de la U.A.S.L.P. 3 Compañía A. Schulman de México S.A. de C. V.

La utilización de los nanomateriales ha tenido un desarrollo espectacular en los últimos años debido a las propiedades que muestran estos materiales a la escala nanométrica. Estas propiedades son diferentes a las macroscópicas y son muy dependientes del tamaño del sistema. Uno de los primeros materiales que se sintetizaron y que mostraron estas singulares propiedades fueron las nanopartículas metálicas. Hoy en día, se sabe de la utilidad y la importancia de estas nanopartículas en múltiples aplicaciones como son: marcadores fluorescentes, agentes catalíticos y agentes bactericidas, entre otras. [i, ii]. La plata ha sido reconocida como un agente bactericida por largo tiempo. Los iones de plata son agentes biocidas muy conocidos, ellos atacan bacterias patógenas, virus y hongos [iii]. Como es de esperarse la capacidad bactericida de la plata es aumentada cuando este material se encuentra en forma de nanopartículas [iv], y que la capacidad bacteriológica de las nanopartículas de plata aumenta cuando son depositadas en el TiO2. Además de que los materiales modificados con nano partículas de plata tienen la ventaja de que son químicamente durables y liberan iones plata por un largo periodo de tiempo. El interés de este proyecto es la utilización de nanopartículas de plata depositadas en TiO2, las cuales puedan ser fijadas en superficies poliméricas para conferirle actividad bactericida, así como el evaluar la acción del TiO2 a escala micrométrica y nanométrica. . Aceptado en la Revista de Ciencia y Desarrollo, México, Julio 2008. 62-67.

ii Nanotecnología aplicada a la detección biológica.�Mildred Quintana, Gabriela Palestino, Héctor Flores, Elías Pérez� Revista Ciencia de la AMC 2009. Vol 60, 3, 72-79.

iii Antibacterial Effects of silver Ions on Growth of Gram-Negative Bacteria & Biofilm Formation. M. A. Radzig, O.A. Koksharova & I. A. Khmel. Molecular Genetics, Microbiology and Virology (2009), 24, 4, 194-199.

iv Preparation and characterization of Ag nanoparticle embedded polymer electrospun nanofibers. Guoping Dong, Xiudi Xiao ,Xiaofeng Liu, Bin Qian / Zhijun Ma , Song Ye, Danping Chen, Jianrong Qiu, Journal of Nanoparticle Research (2009), Nanopartículas: sus principios y aplicaciones, Mildred Quintana Ruiz, Luisa Hirschbein, Elías Pérez. Aceptado en la Revista de Ciencia y Desarrollo, México, Julio 2008. 62-67.

34.- Generation Of Colloidal Particles Of Silica During Acid Leaching Of Low Grade Copper Ores

González-González M. de L. (1), Pérez E. (2) y Lázaro I. (1). (1) Instituto de Metalurgia, Sierra Leona #550, Lomas 2ª sección. 78210. (2) Instituto de Física,

Manuel Nava #6, Zona Universitária, 78290. Universidad Autónoma de San Luis Potosí

Column leaching tests have been carried out, in order to corroborate the possible generation of colloidal particles of silica due to polimerimerization of monosilicic acid, which is produced as a result of dissolution of aluminosilicates, the predominant mineral in low grade copper ores (less than 0.5% Cu content). The presence of colloidal silica particles represents a serious problem in copper recovery processes, due to the difficulty of separating them from the leach liquor. Solvent extraction is the common purification process that follows the leaching process, and it involves the use of organic compounds. Therefore when the leach liquor comes in contact with the organic material, the presence of colloidal particles promotes formation of an emulsion that provokes loss of copper and organic material. The leaching conditions and characteristics that favor formation of colloidal silica in this process are not known, thus this work aims to generate data that allows getting some insight into the dissolution of aluminosilicates under conditions that emulate the actual leaching operation. The results so far have shown there is formation of silicic acid and presence of colloidal particles (1 nm diameter). Nevertheless, the results are not conclusive about the chemical composition of such particles. It was observed that the presence of an oxidizing agent such as ferric ions inhibits the acid dissolution of aluminosilicates, as they favor the release of copper through an oxidation reaction of the copper ore (mainly in sulfide form), so this will be reviewed more carefully.

35.- Dynamically arrested phases in the MSA with short and large range attraction.

Vázquez Rodríguez and Ruiz-Estrada H. Facultad de Ciencias Fisco-Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

We show the ergodic-noergodic phase diagram of a mixture binary of hard spheres screened in the mean spherical approximation (MSA) for this we used framework of the self-consistent generalized Langevin equation theory of dynamic arrest. For different combinations in the parameters of the potential our results show two patterns of dynamic arrest, one in which both species become simultaneously arrested, and the other involving partially arrested states in which one species is arrested while the other species remains mobile. For high density and when the range of attractive potential 1/z is large the curve of the dynamic arrest follows the line of the gas-liquid spinodal decomposition. 39.- Adsorción de partículas coloidales en superficies planas.

Soraida Cristina Zúñiga Martínez. Dr. B José Luis Arauz Lara Instituto de Física, UASLP

La cinética de la adsorción de partículas en una superficie plana es estudiada mediante microscopia óptica. El sistema consiste de esferas de poliestireno de 1.9 micras en solución de agua con una electrolito NaCl a varias concentraciones molares (10, 50 y 90mM). La solución es puesta en una celda de 1.5 x 1.5 x 0.02 cm3. La presencia de las especies iónicas provenientes del electrolito apantallan la interacción electrostática repulsiva partícula-pared y las partículas son irreversiblemente adsorbidas a las paredes de la celda, pero en mayor medida a la pared de abajo debido a la gravedad. Existe una competencia entre 2 fenómenos: a bajas molaridades la primera capa se forma uniformemente, debido a que la atracción entre partículas no es muy grande. Para alta molaridad la atracción que sienten las partículas entre ellas es importante y forman agregados antes de adsorberse al vidrio. A partir de las imágenes de los sistemas estudiados son determinadas la fracción de área de las partículas adsorbidas y la función de correlación a pares de éstas. El máximo de la función de correlación a pares se localiza cerca del valor de contacto para todos los tiempos y molaridades de electrolito.

Celulosa extraída de residuos de la industria del agar para la formación de membranas mesoporosas

con ordenamiento hexagonal

López-Simeon R.*, Beltrán Conde H.**, Campos Terán J.** y Hernández-Guerrero M.** *Universidad Autónoma Metropolitana – Iztapalapa; **Universidad Autónoma Metropolitana – Cuajimalpa

Introducción La celulosa es el principal componente estructural de las plantas terrestres, acuáticas y algas y por lo tanto una de las biomoléculas orgánicas renovables y más abundantes de la biomasa terrestre, pero también una de las más desaprovechadas debido a la falta de tecnologías simples para su extracción. La celulosa está formada exclusivamente por moléculas de glucosa, rígida e insoluble en agua. Debido a esto se considera un polímero con las características adecuadas para formar membranas mesoporosas con estructura de panal, como la observada en la figura 1.

1

Figura 1. Imagen de microscopía de la estructura

típica de una membrana polimérica con estructura de panal.

Este trabajo presenta la técnica de uso de condensación de agua para estructurar membranas porosas con ordenamiento hexagonal a partir de soluciones de polímeros. Se presentan también los avances obtenidos en la extracción de celulosa proveniente de residuos de la industria del agar como primer paso para la obtención de materia prima para la formación de membranas. Para la obtención del agar se utilizan algas rojas del género Gellidium, mismas que no se degradan

en su totalidad en los procesos de extracción, ya que los componentes que conforman el agar se encuentran en la pared celular interna por lo que la pared celular externa (rica en celulosa) no se utiliza y permanece como producto de desecho.

2

Por ello, si se extrae la celulosa proveniente de los residuos de la industria del agar, esta se podrá utilizar para formar membranas mesoporosas con ordenamiento hexagonal con la finalidad de dar un uso a este residuo polimérico para generar un material novedoso con posibles aplicaciones en la industria farmacéutica. Materiales y Métodos

Se utilizaron celulosa y lignina comerciales como control. Las muestras de alga Gellidium sp. y de

los residuos posteriores a la extracción del agar fueron donados por la empresa Agarmex. Los residuos se sometieron a un lavado, secado, molido y tamizado (70 Mesh) previo a su

caracterización, con la finalidad de identificar el contenido de celulosa antes de la extracción. La caracterizaron de los residuos, así como de los estándares de celulosa comercial, lignina comercial y alga Gellidium sp. sin extracción de agar, se hizo a través de espectrofotometría de infrarrojo (IR) en sólido con 128 barridos y resonancia magnética nuclear (RMN)

13C en

sólido. Ya identificada la celulosa en los residuos y las algas sin extracción, se formaron tres lotes y se hizo la extracción iniciando con un lavado metanólico durante 8 días y 4 cambios de solvente. A dos lotes adicionales se les hizo el lavado metanólico en condiciones ácidas y básicas, agregando HCl y NaOH respectivamente. Subsecuentemente, se realizó el blanqueamiento de los tres lotes agregando buffer acetato (pH5) y NaClO2 durante 12h a 30°C. Posteriormente se hicieron análisis de difracción de rayos X (DRX) e IR para evaluar los cambios en composición que tuvieran las muestras hasta ese momento. Después del blanqueamiento a las muestras se les hizo un lavado básico con NaOH (0.5M) durante 12h a 60°C y por último un lavado ácido con HCl (5% v/v) hasta ebullición. Las muestras se neutralizaron y se secaron. Resultados

Por medio de IR y RMN se identificó la presencia de celulosa tanto en el alga Gellidium sp. así como en los desechos del procesamiento del agar. Se observaron cambios físicos en cada lote (ácido, básico y neutro), así como en cada uno de los pasos de la extracción. Se obtuvieron peliculas “tipo papel” en los lotes neutros tanto del alga como de los desechos. En los otros dos métodos de extracción se obtuvieron pulpas. La DRX mostró tres picos característicos correspondientes a la celulosa microcristalina (MCC). Conclusiones

El método de extracción neutro de los desechos residuales ha mostrado un mejor resultado con respecto a los otros dos métodos, ya que al hacer el análisis de difracción de Rayos X (posterior al blanqueamiento) el difractograma obtenido coincide con el de celulosa microcristalina; misma que es ampliamente utilizada en la industria farmacéutica como excipiente, diluyente, lubricante y desintegrante. Literatura Citada 1. Stenzel, M.H,. Australian Journal of Chemistry.

2002. 55: 239 – 243. 2. Dawes, C.J.; Botánica Marina. 1991. Editorial

Limusa. México. 671 p.

http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula

http://es.wikipedia.org/wiki/Glucosa

EXPERIMENTANDO CON SILICIO POROSO DE DIATOMEAS N.V. Arteaga-Larios1, H. Navarro-Contreras2, Y. Nahmad-Molinari3, J.V. García-Meza1*,

1 Laboratorio de Geomicrobiología, Instituto de Metalurgia, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, 2 Instituto de Física, UASLP, 3 Unidad de Posgrado UASLP* correo: [email protected]

INTRODUCCIÓN El descubrimiento de la eficiente luminiscencia a temperatura ambiente en el espectro visible del silicio poroso (SP) por Canham (1990), ha creado una serie de estudios extensivos de nanoestructuras a partir del SP [1]. Este descubrimiento fue el punto inicial de la investigación en torno a la fotónica del silicio[2]. El SP es un material nanoestructurado que puede obtenerse por anodizado electroquímico de silicio monocristalino, usando como electrolito el HF y básicamente lo que ocurre es que se llena de pequeños orificios del orden de nanómetros [2]. Según las condiciones experimentales como, dopado, densidad de material masivo, de la concentración del electrolito, de la densidad de corriente, del voltaje y la temperatura, se pueden obtenerse distintas escalas y características de la estructura porosa [3]. Dentro de sus características más importantes se encuentra: eficiente luminiscencia, elevada superficie específica que le confiere una gran reactividad química, la posibilidad de modelar sus propiedades ópticas a través de la nanoestructura, y su biocompatibilidad [4]; de las cuales derivan un sin fin de aplicaciones como: conversión fotovoltaica, elaboración de dispositivos fotónicos (cristales fotónicos), fabricación de sensores basados tanto en propiedades eléctricas como ópticas, aplicaciones médicas (suministro de medicamentos al cuerpo), implantes de hueso [5]. ¿Qué pasaría si se pudieran eludir los métodos nanos tecnológicos, así como toda su maquinaria compleja y reactivos que se usan para la elaboración del SP? Y que estos dispositivos los encontráramos en la naturaleza listos para usarse. Dentro de los retos más importantes para la fabricación de estas estructuras hechas a partir de SP se encuentran: poder hacerlas con dimensiones cada vez más grandes, evitando perdidas de dispersión o desenfoque, producirlos en masa y con solidez [5]. Esta es la principal razón de que se estén proponiendo enfoques alternativo, como es el uso de las frústulas de las diatomeas [6]. Las diatomeas incorporan sílice a su pared celular creando frústulas de SiO2. Como hay unas 100,000 especies distintas por tanto una gran variedad de formas y tamaños todas ellas miden entre 2 y 100 micras, con poros formando ornamentaciones muy caprichosas; existen marinas como de agua dulce [7].

Ahora bien, si se dice que las propiedades luminiscentes del SP cambian según el tamaño y forma del poro; por qué no evitarnos la elaboración del SP y aprovechar lo que la naturaleza nos da. Por qué en vez de tratar de adaptar los dispositivos a ciertas propiedades deseadas, mejor medir sus propiedades a las frústulas de las diatomeas y encontrarles una aplicación. El objetivo de este trabajo es modificar las propiedades ópticas del SP proporcionado por las diatomeas y su aplicación como cristales fotónicos. Estamos proponiendo para este trabajo un estudio de propiedades ópticas con distintas características morfológicas. LITERATURA CITADA [1] Kolasinski KW et.al,2001, Photoluminescence from Silicon Nanostructures, Central Lasers for Science Facility Annual Report-Physics. [2] Cullis AG, Canham LT and Calcott PDJ, Applied Physics Reviews. 82(3), 1 August 1997. The structural and luminescence properties of porous silicon. [3]http://blogs.creamoselfuturo.com/nano-tecnologia. [4] Koropecki RR, Spies C, Arce RD, Schmidt JA, 2006, Cristales fotónicos de silicio poroso nanoestructurado, 17a CBEC IMat Congreso Brasileiro de Engenharia e Ciencia dos Materiais. [5] Vlasov Yurii A. et.al. 2001, On-chip natural assembly of silicon photonic bandgap crystals, Nature, 414(15):289-293. [6] Bradbury J, 2004, Nature’s Nanotechnologists: Unveiling the Secrets of Diatoms, PloSBiology, Vol.2 (10) 1512-1515. [7] NeoFronteras- Componentes electrónicos a partir de diatomeas, http://neofronteras.com/?p=831, Marzo 14, 2007@12:01 am Área:Tecnología.

Superficies Modelo de Lignina y Celulosa: La Base para Estudios Enzimáticos Hacia la Producción de Biocombustibles.

Espinosa, Domínguez, S.*, Hernández-Guerrero, M.**, Beltrán Conde H.**, Campos Terán J.** *Universidad Autónoma Metropolitana – Iztapalapa; **Universidad Autónoma Metropolitana – Cuajimalpa

Introducción Los materiales lignocelulósicos son la fuente más abundante de biomasa del planeta, es por ello que actualmente se busca el uso de estos recursos renovables para la producción de biocombustibles y otros materiales de interés para la sociedad.1,2 Sin embargo, el uso de estos recursos naturales se ve inmerso en una polémica ética-social en donde la garantía de abastecimiento de fuentes de alimento es prioritaria. Para solventar esta problemática, se ha optado por el uso de residuos lignocelulósicos (por ejemplo: bagazo de caña, olote de maíz) como macromoléculas base para la obtención de productos de valor agregado. La estructura de los materiales lignocelulósicos es compleja y es por ello que se requieren estudios que investiguen los fenómenos de superficie presentes en la interacción de enzimas que degradan la lignina (lacasas) y la celulosa (celulasas).3 Dichos estudios permitirán tener una mejor rentabilidad, rendimiento y control en la obtención de productos de interés como el bioetanol. A nivel superficial, el papel de estas enzimas puede ser estudiado a través de superficies lignocelulósicas modelo. En este trabajo se produjeron superficies modelo a partir de celulosa, lignina y mezclas de ambos biopolímeros las cuales serán útiles para realizar estudios sistemáticos de las interacciones enzima-superficie. Metodología Se utilizaron celulosa microcristalina y lignina Kraft comerciales (Sigma-Aldrich). Como primer paso se prepararon soluciones de ambos polímeros en tres solventes de diferente polaridad (DMSO, THF y cloroformo). Una vez definido el solvente común para ambos biopolímeros, se estudió el comportamiento de sus películas y de las películas de sus mezclas en la interfase mediante isotermas presión superficial vs área molecular promedio (Π-A) (técnica de Langmuir) y microscopía de ángulo de Brewster (BAM*). Mediante los estudios interfaciales, se definieron las condiciones para realizar depósitos en substratos sólidos. Se realizaron los depósitos sobre sílica silanizada con 3-aminopropil trimetoxisilano (APTMS) utilizando la técnica de Langmuir-Schaefer (LS). Antes y después de los depósitos, las superficies se analizaron con microscopía de fuerza atómica (AFM*) para estudiar su rugosidad. Finalmente, la QCM-D se utilizó para determinar el grosor, la estabilidad e hinchamiento de las superficies.

Resultados De entre los solventes estudiados, se encontró que el tetrahidrofurano (THF) es un solvente adecuado para producir soluciones de ambos biopolímeros y películas de estos en la interfase aire-agua. Las

películas de celulosa, mostraron un área molecular específica (AE) de 490 ± 96 Å2 por molécula, y una compresibilidad (C) de 0.033 ± 1x10-3 m mN-1, rms ≈ 2.25 nm, masa de ≈ 75 ngCelulosa. Mientras que para las películas de lignina se obtuvo un AE = 35.46 ± 0.66 Å2 por molécula, y una compresibilidad, C = 0.029 ± 1.53x10-3 m mN-1, rms ≈ 1.36 nm, masa de ≈ 46 ngLignina. Los estudios interfaciales de mezclas celulosa:lignina (50:50 p/p) (Figura 1) mostraron un AE = 200 Å2 por molécula, y un valor de C= 0.026 m mN-1. Finalmente, se produjeron superficies lignocelulósicas modelo con 70:30 p/p celulosa:lignina (proporción en la que generalmente se encuentran celulosa y lignina en muestras reales de recursos lignocelulósicos) presentando una rms ≈ 2.43 nm, masa de ≈ 84 ngMezcla y un grosor de ≈ 5.31 nm.

Figura 1. Isoterma Π–A y micrografías de BAM de la película de mezcla lignina-celulosa 50:50 (p/p) a distintas presiones superficiales. Conclusiones Se realizaron por primera vez estudios con mezclas lignina:celulosa en la interfase aire-agua. Se definió un método para depositar películas de Langmuir de ambos biopolímeros y de sus mezclas en substratos sólidos. De esta manera fue posible producir superficies lignocelulósicas modelo que son adecuadas para futuros estudios de interacción enzimática orientados a optimizar procesos de producción de biocombustibles. Literatura Citada 1.- Ragauskas A., Williams C., Davison B., Britovsek G., Cairney J., Eckert C. (2006). The path forward for biofuels and biomaterials. Science. (311): 484-489. 2.- Knauf M. and Mohammed M., (2004). Lignocellulosic biomass processing: A perspective. International Sugar Journal, pp. 1263. 3.- Tsapikouni, T. S. and Missirlis Y. F., (2008). Protein–material interactions: From micro-to nano scale. Materials Science and Engineering B, pp. 2-7.




Lista de Asistentes

Nombre Procedencia Correo electrónico

Adrián Arturo Huerta Hernández UV [email protected]

Alejandro López Aldrete DICIM-UASLP [email protected]

Alejandro Vizcarra Rendón IF-UASLP [email protected]

Araceli Solís Gómez DICIM-UASLP [email protected]

Ariam Mora Hernández UV [email protected]

Beatriz Bonilla Capilla IF-UASLP [email protected]

Carla Quezada Angulo IF-UASLP [email protected]

Edgar Rogelio Alvizo Páez IF-UASLP [email protected]

Estela Ramos Organillo FC FM-BUAP [email protected]

Erick Sarmiento Gómez IF-UNAM [email protected]

Gloria Arlette Méndez Maldonado FC FM-BUAP [email protected]

Honorina Ruiz Estrada [email protected]

Jaime Ruíz García IF-UASLP [email protected]

Jeane Vargas Rivera UANL [email protected]

Jesús Salvador Nieto Pescador CINVESTAV–IPN [email protected]

José Arturo Ruiz Santoyo CINVESTAV-Monterrey

[email protected]

J. J. Francisco Castillo Rivera DICIM-UASLP [email protected]

José Luis Arauz Lara IF-UASLP [email protected]

Leticia López Flores FC FM-BUAP [email protected]

Luis Fernando Elizondo Aguilera IF-UASLP [email protected]

Luis Manuel Céspedes Covarrubias FCQ-UASLP [email protected]

Ma. de Lourdes González IM-UASLP [email protected]

González María Luisa de Lourdes Pérez González UAM-Cuajimalpa [email protected]

Magdaleno Medina Noyola IF-UASLP [email protected]

Manuel de Jesús Sánchez IF-UASLP [email protected]

Maribel Hernández Guerrero UAM-Cuajimalpa [email protected]

Marco Antonio Chávez Rojo FC-UACh [email protected] Martha Ma. Guadalupe Hernández Orta DICIM-UASLP [email protected]

Minerva González Melchor FC FM-BUAP [email protected]

Mónica Raquel Calera Medina IF-UASLP [email protected]

Neftalí Charles Jiménez Segovia UJAT [email protected]

Norma E. González FC-UAEM [email protected]

Nubia Arteaga Larios DICIM-UASLP [email protected]

Olegario Alarcón Waess FC FM-BUAP [email protected]

Oscar Vázquez Rodríguez. FC FM-BUAP [email protected]

Pablo Guillermo Nieto Delgado IF-UASLP [email protected]

Paloma A. Vilchis León IPN SEPI–ESIME UP Azcapotzalco [email protected]

Patricia Mendoza Méndez FC FM-BUAP [email protected]

Pedro Ezequiel Ramírez González IF-UASLP [email protected]

Roberto López Rendón FC-UAEM [email protected]

Roxana López Simeon UAM-Iztapalapa [email protected]

Ricardo Martínez Alvarado IM-UASLP [email protected]

Rigoberto Juárez Maldonado IF-UASLP [email protected]

Salvador Herrera Valverde FC FM-BUAP [email protected]

Sandra Ozuna Chacón CINVESTAV-Monterrey

[email protected]

Silvia Gpe. Padilla Martínez FCQ-UASLP [email protected]

Sol María Hernández Hernández IF-UASLP [email protected]

Soraida Cristina Zúñiga Martínez IF-UASLP [email protected]

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