Control de la superficie y el volumen en la nanoescala para la configuración y el diseño de nanodispositivos

Abstract

Artículo de posesión para el ingreso como miembro correspondiente a la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales el 10 de agosto de 2016 ResumenCon el uso de nanopartículas coloidales con volumen interno y superficie de interacción mejorada, se investigaron las condiciones geométricas requeridas para optimizar la sensibilidad de la resonancia del plasmón superficial en función de los cambios en la superficie por adsorción de entidades atómicas o moleculares. Debido a sus propiedades es posible configurar estas nanopartículas para el diseño de nanosensores y nanoantenas en modo de absorción o emisión. Se verificó que en el volumen encerrado se incrementó la intensidad del campo eléctrico, conformándose las llamadas "cavidades calientes", de gran utilidad en el campo de la nanomedicina para mejorar el transporte y la entrega controlada de medicamentos. © 2016. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.Palabras clave: Nanopartículas huecas; Nanosensores; Nanoantenas; Nanorreactores; Plasmón superficial; Oxidación galvánica; Efecto Kirkendall. Surface and volume control at the nanoscale for nanodevices configuration and design AbstractThe study of the geometric conditions required to optimize the sensitivity of the surface plasmon resonance as a function of the adsorption of atomic or molecular entities is possible using colloidal nanoparticles with internal volume and improved interaction surface. Given its properties, it is possible to configure these nanoparticles for the design of nanosensors and nanoantennas in absorption or emission mode. In the enclosed volume, the electric field intensity is increased forming "hot cavities", which are useful in nanomedicine for controlled drug delivery. © 2016. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat.Key words: Hollow nanoparticles; Nanosensors; Nanoreactors; Nanoantennas; Surface plasmon; Galvanic oxidation; Kirkendall effect. Ciencias FísicasCorrespondencia: Edgar E. González, egonzale@javeriana.edu.co Recibido: 19 de julio de 2016 Aceptado: 3 de noviembre de 2016 Artículo de Posesión IntroducciónUna de las principales diferencias que caracterizan la nueva generación de nanomateriales, específicamente las nanopartículas coloidales, es el incremento de la relación entre superficie y volumen a medida que el tamaño de la nanopartícula se reduce. En las nanopartículas sólidas de unos pocos nanómetros de diámetro, el número de átomos que ocupan la superficie exterior es mayor que el número de átomos en el volumen encerrado. Esta superioridad de superficie favorece el incremento de la energía interfacial, la reactividad de la nanopartícula, la eficiencia en la absorción y la capacidad de hacerla funcional de forma eficiente con entidades moleculares de interés (Sperling & Parak, 2011).En el camino hacia un mayor control de la complejidad en la forma y la composición de las nanopartículas coloidales, manteniendo la monodispersidad en el tamaño (Parak, 2011;Ibáñez & Cabot, 2013), se han conseguido desarrollos sintéticos que permiten, además de la superficie externa, producir ...

Influence of the Alcoholic/Ethanolic Extract of Mangifera indica Residues on the Green Synthesis of FeO Nanoparticles and Their Application for the Remediation of Agricultural Soils

“…In recent years the use of nanoparticles (NP) has attracted the attention of the scientific community due to their profitability [1], efficiency [2], and a variety of physicochemical characteristics [3] as hollow colloidal nanoparticles that have pores for integral use of the surface and volume in order to carry out biological, physical, and chemical activities [4]. Likewise, they have a wide field of application such as in the textile industry [5], nanomedicine [6], soil remediation, water [7], and transformation and detoxification of a wide variety of environmental pollutants such as chlorinated organic solvents, polychlorinated biphenyls (PCBs), nitrates, bacteria, hydrocarbons, and heavy metals [8].…”

Estigmas del maíz como sustrato para remoción de mercurio en aguas contaminadas

“…Debido a la rápida urbanización, industrialización y la aplicación de agricultura no científica y descuidada que han amenazado el ambiente, se justifica el surgimiento de la "química verde", "química sostenible" o "química respetuosa con el ambiente", la cual tiene principios como el diseño eficiente, uso de materias primas renovables, reducción de consumo energético, economía atómica, uso de solventes seguros, uso de catalizadores selectivos, subproductos de bajo impacto, diseños para la degradación o el compostaje, análisis en tiempo real, bajos efectos sobre el ambiente, la biota y la salud humana, aplicaciones de nuevas tecnologías como la bio y nanotecnología y el uso de biosorbentes provenientes de residuos para cumplir tareas de filtrado y adsorción (Crini & Lichtfouse, 2018;González, 2014;Gonzalez Jiménez, 2016;Srivastava & Goyal, 2010a).…”