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30 Nov 2012

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17 Ago 2012

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03 Jul 2012

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08 Jun 2012

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07 Mar 2012

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10 Feb 2012

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14 Dic 2011

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02 Dic 2011

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Del nano al macro cosmos | Imprimir |
Escrito por Adriana Castillo Blancarte on Miércoles, 28 de Septiembre de 2011 19:24   

nano_nanoparticulasLas aplicaciones que nos ofrece la nanotecnología, a través del ensamblaje interdisciplinario logrado por los científicos nanotecnólogos es muy basta y va desde la creación de nuevos materiales, aparatos, sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas, diversas y comerciales como nanosistemas de liberación controlada de fármacos, el incremento en la capacidad de almacenamiento y prometedores procesadores que darán mayor velocidad a las computadoras.

Uno de estos ejemplos lo comentó el Dr. Emmanuel Haro Poniatowski en el seminario “Sistemas nanoestructurados generados por irradiación láser” que recientemente impartió en el Departamento de Óptica del CICESE, al referirse a la opción de seguridad para las tarjetas bancarias que, en un futuro no muy lejano, nos brindará la nanotecnología.

Ambas, las nanociencias y la nanotecnología, son un prolífico campo de las ciencias exactas aplicadas, dedicadas al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micrómetro, es decir, a nivel de átomos y moléculas (nanomateriales y nanopartículas). Nano es un prefijo griego que indica una medida, no un objeto, equivale a 10 elevado a -9; esto es: 1 nanómetro = 0,000000001 metros = 10-9 m.

Dr. Emmanuel Haro investigador de física del estado sólido, óptica y nanociencias y nanotecnología de la UAM-Iztapalapa

nano_emmanuelharo_unoEl Dr. Emmanuel Haro Poniatowski pertenece a la Red de nanociencias y nanotecnología mexicana, ha sido mentor de varios investigadores del actual Departamento de Óptica del CICESE. Es licenciado en física por la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), Iztapalapa, doctorado por la Universidad  Pierre et Marie Curie, Paris, Francia. Tiene una especialidad en física del estado sólido. Desde 1993 es investigador y profesor titular C de tiempo completo en la UAM-Iztapalapa.

En el seminario dictado a estudiantes de posgrado e investigadores de la División de Física Aplicada, el Dr. Emmanuel expuso sus experimentos e investigación en la línea titulada generación de patrones geométricos en películas nano-estructuradas de plata que desarrolla desde 2003 en teoría y práctica. Destacó a los integrantes de su equipo de investigación en esta línea, los doctores Juan Carlos Alonso, del Centro de Instrumentos de la UNAM, Carlos Acosta, Patricia Castillo, en microscopia electrónica, entre otros.

La nanociencia evoluciona para bien y para mal

La motivación de sus investigaciones se centra en el campo de la nanotecnología por estar en plena evolución: enfrenta retos interesantes por investigar, para bien y para mal, comentó. Para bien, en controlar el tamaño que ya se logra desde hace 10 años y ordenar en una superficie las nanopartículas. Para mal, comentó en broma que quizá fuera el último seminario que impartía sobre el tema. Se refería al atentado que sufrieron los doctores Armando Herrera Corral y Alejandro Aceves López, investigadores en robótica del Tecnológico de Monterrey, campus Estado de México, quienes fueron heridos el pasado 8 de agosto al estallar un paquete dirigido al primero que aparentaba ser correspondencia pero que en realidad contenía un artefacto explosivo. Este hecho se adjudicó al grupo Individualidades tendiendo a lo salvaje, cuyo objetivo es localizar otros nanotecnólogos para hacerlos blanco de ataques y así impedir que México en el futuro sea dominado por la tecnología e industria en aras de la devastación de la naturaleza. El Dr. Aceves permaneció hospitalizado por 15 días, saliendo a recuperación el 22 de agosto. El Dr. Herrera ya se ha recuperado.

La nanotecnología presente en técnicas de tintura de Bonampak

El color de los vitrales depende de las impurezas, donde las nanoparticulas se introducen dándole color al vidrio. El azul maya es otro ejemplo, presente en los murales de Bonampak, Chiapas; todos los colores se deslavaron, excepto el azul. Para su preparación los mayas utilizaban una pasta de arcillas en hoja de añil, al amasar obtenían el pigmento resultante que se introdujo en los canales de las arcillas. Esos pigmentos son de tamaño nanométrico y han resistido el paso de los años e intemperismo.

En el seminario, el Dr. Haro explicó cómo se preparan las muestras por ablación láser y una vez preparadas cómo se irradian también con láser haciéndose visibles sus resultados con microscopía electrónica de transmisión. Entre el láser y la muestra coloca un elemento difractivo que permite ordenar las nanoparticulas. La ablación láser es una técnica popular entre los investigadores, porque es limpia y la fuente de calor está fuera. La técnica localiza un láser sobre un blanco, se crea una pluma y deposita material sobre un sustrato, técnica que en el CICESE emplea el Dr. Santiago Camacho. El Dr. Haro comentó que la técnica tuvo éxito para hacer películas semiconductoras muy delgadas, pero tiene la desventaja de que no se puede hacer en superficies muy grandes; sólo sirve para investigación. Enseguida envían pulsos láser de exímelo en orden de nanosegundos en diferentes longitudes de onda y lo que quieren saber es si son nanoparticulas. Con rejillas de diversas formas que tienen una partícula de carbono amorfo para microscopía electrónica, depositan plata y/o albúmina. Inmediatamente sacan la muestra y la llevan al microscopio. También se pueden hacer muestras nanocompuestas con dos materiales haciendo un plasma de plata que forma nanocúmulos y además agregar la albúmina, se “ensadwichan” ambos materiales. Con pocos pulsos se obtienen esferitas, con más pulsos se forman frijolitos y si siguen enviando pulsos se forman estados cuasipercolados. Todo es pequeñito del orden de 3 milímetros con espesor de cientos de micras, todo armado bajo un microscopio y se irradia con láser-yag. La explicación que da el equipo de investigadores del Dr. Haro es que se funde el material, se secciona y se transforma en nanoparticulas. Continuando la técnica se funden nuevamente y se hace el efecto Oswald es decir las nanoparticulas grandes se comen a las mas pequeñas y así se observan las transformaciones. Posteriormente irradian a través de un elemento difractor con un borde de navaja, lo que ocurre es que el material cuasipercolado se abre formando bandas y se transforma en nanopartículas. Meten los parámetros experimentales de distancia al elemento difractor, tamaño de la rendija, etc. Así definen umbrales de ablación, como la transformación del material en nanopartículas. Usaron diferentes elementos difractares, por ejemplo rejilla de fase de distribución pareja, allí se obtienen rayas de nanoparticulas y al rotar se obtienen cuadriculas. Hicieron microscopia de fuerza atómica para obtener información tridimensional. En este caso, las nanoparticulas no son esferitas sino en forma de balones de fútbol americano. Los investigadores jugaron con los parámetros de irradiación, para responder a la pregunta ¿se pueden obtener solo nanoparticulas sin tener de fondo el patrón cuasipercolado? Y si se pudo. Para ver si los parámetros experimentales correspondían, usaron la teoría de la difracción de Fresnel (un patrón de difracción de una onda electromagnética obtenida muy cerca del objeto causante de la difracción). El Dr. Haro comentó que se maravilla por los avances tecnológicos de los últimos 15 años ya que en los experimentos actuales se pueden hacer muchas cosas que antes no se podían. Como tomar fotografías de excelente calidad instantáneamente a objetos tan pequeños como un grupo de nanoparticulas. Cambiando los parámetros del experimento pueden hacer ingeniería del cambio en la superficie nanoestructurada. Lo que buscan con su equipo de investigación es controlar esos parámetros experimentales por ejemplo para obtener un anillo de nanoparticulas, ¿para que serviría? Por ejemplo, a las tarjetas de crédito se le pueden poner marcas de nanoparticulas para asegurarlas y evitar su clonación.

Herencia científica y literaria

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El Dr. Emmanuel Haro Poniatowski es hijo de dos personalidades del mundo público de México; la escritora Elena Poniatowska y el Dr. Guillermo Haro, astrónomo e investigador destacado quien trabajó en el Observatorio de Tacubaya de la Universidad Nacional Autónoma de México y fue de los fundadores  del Observatorio Astrofísico de Tonantzintla, Puebla.nano_astronomicotonancintla_cuatro

El Dr. Haro estudió filosofía en la UNAM, sin embargo destacó en las ciencias físicas de México. Por su interés, trabajo y experiencia en la astronomía fue laureado con preseas como la medalla de oro Luis G. León de la Sociedad Astronómica de México en 1953; doctor honoris causa del Case Western Reserve University de Cleveland en 1953; premio nacional de ciencias por el gobierno federal de México en 1963, entre otros. Sin duda el Dr. Guillermo Haro fue una influencia para Emmanuel, como él mismo lo comenta en Testimonio.

nano_observatoriosonoraPor sus investigaciones e impulso en el desarrollo de nuevas instituciones, Guillermo Haro influyó profundamente en el impulso de la astronomía de México. En 1967 propuso instalar un observatorio en la Sierra de San Pedro Mártir, en Baja California, y en 1970 otro en Cananea, Sonora, que lleva su nombre.

En 1971 fue fundador del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE). Además determinó la dirección de las investigaciones científicas en México, apoyó nuevas líneas de investigación y estableció políticas científicas generales.

nano_hh_dos

Estudió los objetos interestelares (nebulosas asociadas con estrellas recién formadas) que llevan su apellido y se conocen como Herbig-Haro (denominados objetos HH).  El Dr. Guillermo Haro murió en 1988: la mitad de sus cenizas se encuentran depositadas en la Rotonda de las Personas Ilustres; la otra mitad se depositaron en la cima de Tonantzintla, a un lado del sepulcro de Luis Enrique Erro, de quien fue discípulo.