Noticio
Fecha: 31 de Marzo de 2021
Edición: Marzo 2021 No. 26
Mauricio Flores | Publicaciones científicas | Visto 2951 veces
Wilson Bernal (estudiante CIO), Karnambaram Anandhan, M. Judith Percino, Oracio Barbosa-García (CIO), Enrique Pérez-Gutiérrez, Margarita Cerón, Jose-Luis Maldonado (CIO), Martha Sosa Rivadeneyra, Subbiah Thamotharan
“Optoelectronic properties of (Z)-3-(4-(4,5-diphenyl-1H-imidazole-2-yl) phenyl)-2-phenylacrylonitrile films under acid and thermal environments for tuning OLED emission”
Dyes and Pigments
Algunos compuestos orgánicos fluorescentes tienen la capacidad de sintonizar sus propiedades ópticas como absorbancia y fluorescencia (emisión) en respuesta a algunos estímulos externos como presión, temperatura, pH, polaridad del disolvente usado, etc. En este trabajo se estudió el fenómeno de hipsocromismo, cambio de la posición de las bandas espectrales de absorción y/o de emisión hacia una longitud de onda más corta, que exhibe un nuevo derivado de imidazol. La longitud de onda de emisión de este material bajo tratamiento térmico o al ser expuesto a vapores de ácidos (HCl, HNO3 y CH3COOH) cambió gradualmente desde 570 nm hasta 465 nm. La cristalinidad inducida por los tratamientos y los efectos de reordenamiento molecular son los responsables de los cambios en las propiedades ópticas. Al probar este material como capa emisora en OLEDs, se logró obtener dispositivos con emisión sintonizable: blanco cálido, amarillo, verde y azul y, con parámetros luminiscentes aceptables dentro del campo de los dispositivos de iluminación de estado-solido (SSL por sus siglas en inglés).
https://doi.org/10.3390/nano11020410
Daniel López-Cabrera (Estudiante CIO), Gabriel Ramos-Ortiz (CIO), Edmundo González-Santillán, Rafael Espinosa-Luna (CIO)
“Characterization of the fluorescence intensity and color tonality in the exoskeleton of scorpions”
Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology
ELos alacranes tienen una amplia gama de distribución geográfica y viven en casi todos los hábitats, desde desiertos hasta bosques tropicales. Cuando un alacrán es expuesto a radiación ultravioleta, su cutícula emite fluorescencia de un color azul verdoso. Este fenómeno se reportó por primera vez en 1954, y es característico de la mayoría de los alacranes con algunas excepciones. En la actualidad, se desconoce la función biológica –si es que existe alguna– de este intrigante fenómeno, aunque existen hipótesis que sugieren correlaciones entre la fluorescencia y comportamientos de defensa/depredación o comunicación entre alacranes. Con la finalidad de aportar más información para resolver esta interrogante, en el CIO recientemente se desarrolló una investigación de doctorado con un enfoque multidisciplinario (óptica-biología) dirigido a encontrar correlaciones entre la fluorescencia y el ecomorfotipo (modificación morfo-fisiológica que resultan de la adaptación evolutiva a un hábitat particular) de los alacranes. Para ello se investigó a detalle la fluorescencia en una muestra taxonómica amplia (4 familias, 9 géneros y 24 especies) mediante técnicas espectroscópicas, de procesamiento de imágenes y polarimetría. En nuestro artículo se reportan nuestros resultados, resaltando el hallazgo de que la fluorescencia es heterogénea en el cuerpo del alacrán siendo más intensa en segmentos utilizados para defensa/depredación y que la intensidad también está determinada por el sustrato donde vive cada especie y por su nivel de actividad superficial en ese sustrato. Este estudio único en su tipo puede significar las bases para futuras investigaciones sobre los posibles escenarios evolutivos que han creado patrones diferenciados de fluorescencia en los alacranes.
Figura. Fluorescencia de intensidad heterogénea (en colores falsos) en el exoesqueleto de una hembra de la especie Centruroides nigrimanus
Ramiro Muñiz Diaz, Pablo Eduardo Cardoso-Avila (CIO), José Antonio Pérez Tavares, Rita Patakfalvi, Virginia Villa Cruz, Héctor Pérez Ladrón de Guevara, Oscar Gutiérrez Coronado, Ramón Ignacio Arteaga Garibay, Quetzalcoatl Enrique Saavedra Arroyo, Virginia Francisca Marañón-Ruiz, Jesús Castañeda Contreras
“Two-Step Triethylamine-Based Synthesis of MgO Nanoparticles and Their Antibacterial Effect against Pathogenic Bacteria”
Nanomaterials
La proliferación de bacterias patógenas en los humanos sigue teniendo un elevado costo económico y de salud, es por esto que es necesario el desarrollo de agentes antibacteriales efectivos. Los nanomateriales inorgánicos como los óxidos metálicos ofrecen la ventaja de ser altamente estables químicamente en entornos adversos, lo que les permite mantener sus propiedades antibacteriales. Esta ampliamente reportada la capacidad de diversos óxidos metálicos (TiO2, CuO, ZnO, entre otros) de producir especies reactivas de oxígeno (ERO) al ser irradiadas por luz UV o visible, sin embargo, el óxido de magnesio (MgO) nanoestructurado tiene la capacidad de generar ERO aun en ausencia de iluminación. En el presente artículo, presentamos un método de síntesis novedoso para la obtención de nanopartículas de MgO, caracterizamos el nanomaterial, cuantificamos la generación de ERO (Radical superoxido y peróxido de hidrogeno), evaluamos el efecto antibacterial de las nanopartículas de MgO contra las bacterias patógenas E. Coli y S. Aureus, y finalmente se propone un mecanismo bioquímico que explica el daño a las membranas bacterianas y el efecto antimicrobiano.
https://doi.org/10.3390/nano11020410
M.A. Meneses-Nava (CIO), I. Rosas-Roman, O. Barbosa-García (CIO), M. Rodriguez (CIO), J.L. Maldonado (CIO)
“Stability evaluation of water droplets levitated by a TinyLev acoustic levitator for laser induced breakdown spectroscopy”
Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy
El análisis de metales disueltos en agua mediante la espectroscopia de rompimiento inducido por láser (LIBS), ha sido extremadamente difícil, ya que la mayoría de la energía del láser se consume en otros efectos, como el salpicado y evaporación del agua, y solo una pequeña parte de esta se aprovecha para generar el plasma con las propiedades suficientes para obtener límites de detección, (LoD), en el orden de ppm (partes por millón). Una opción es la reducción del volumen de agua de las muestras y de preferencia la ausencia de un sustrato o matriz que contenga a los metales disueltos para evitar interferencia. La técnica más prometedora es la levitación acústica la cual emplea un levitador de matriz multifásica, debido a que es simple y opera a bajos voltajes, por esta razón es un gran candidato para aplicaciones portátiles y en línea. Para metales disueltos en agua se determinó un LoD de 0.22 ppm para el aluminio a partir de una curva de calibración, y se estimaron LoD de 1.18, 0.15, 0.94 y 0.7 ppm para cobre, manganeso, plomo y níquel, respectivamente, mediante valores de relación señal / ruido. Estos resultados muestran que a pesar de que el tamaño final de las gotas de líquido es del orden de 500 μm, los LoD son del mismo orden en comparación con otros trabajos LIBS en muestras líquidas.
https://doi.org/10.1016/j.sab.2020.105855
Tarek Peña-Armendáriz (Estudiante CIO), Roberto Ramírez Alarcón (CIO), L. E. C. Rosales-Zárate (CIO)
“Continuous variable tripartite entanglement and steering using a third-order nonlinear optical interaction.”
Journal of the Optical Society of America B.
Los conceptos de enredamiento y direccionamiento de Einstein-Podolsky Rosen (EPR steering en inglés) son dos de las correlaciones cuánticas no locales que actualmente son recursos importantes para posibles aplicaciones tecnológicas tanto en información cuántica como en óptica cuántica. Para esto, es relevante investigar la certificación de estas correlaciones cuánticas no solo para sistemas bipartitas sino también para sistemas tripartitas. Uno de los posibles métodos para generar enredamiento tripartita es por medio de una interacción no lineal de tercer orden. Este trabajo se enfoca al estudio de enredamiento y steering tripartitas considerando una interacción no lineal de tercer orden, pero es un estudio más general debido a que se considera la naturaleza cuántica de todos los modos. Utilizando testigos de enredamiento y de steering se muestra que el estado final del sistema considerado no solo presenta enredamiento tripartita sino también steering tripartita.
https://doi.org/10.1364/JOSAB.403813
Pablo Muniz-Cánovas (Estudiante CIO), Yuri O. Barmenkov (CIO), Alexander V. Kiryanov (CIO), José L. Cruz, Miguel V. Andrés
“Ytterbium-doped fiber laser as pulsed source of narrowband amplified spontaneous emission”
Scientific reports
Los últimos artículos realizados por el grupo de láseres de fibra óptica presentan una discusión de la operación de los láseres de fibra en un modo de ruido. Los láseres de fibra sujetos del estudio, fueron realizados con base en fibras comerciales dopadas de Erbio e Iterbio como medios de ganancia, y operaron en los regímenes tanto de onda continua, como de conmutación de factor Q activa. Todos estos láseres estuvieron arreglados en una configuración de cavidad Fabry-Perot con rejillas de Bragg en fibra como reflectores de banda estrecha. En el caso de los láseres de conmutación Q activa se hizo uso de un modulador acusto-óptico de fibra estándar cerrado del lado del reflector posterior. La conclusión más importante es que, independientemente del régimen de operación de láser de fibra, ya sea onda continua o con conmutación Q activa, los láseres operan en el régimen de ruido extremo con estadísticas de fotones descritas por la distribución Bose-Einstein, inherente a las fuentes de luz termal de banda estrecha dada por las rejillas de Bragg usadas como acopladores de la cavidad laser. Estos láseres, no presentan características de un láser clásico, como los modos longitudinales de la cavidad y la frecuencia de relajación. Los trabajos aquí descritos, son pioneros en el tema particular e importantes para entender la física detrás de la operación de estos láseres y sus aplicaciones prácticas.
https://doi.org/10.1038/s41598-019-49695-9