Osteogenic effects of simvastatin-loaded mesoporous titania thin films

The use of statins in the field of bone regeneration is under current investigation due to the existing demand for non-toxic anabolic agents capable of enhancing bone formation in cases of substantial loss. Simvastatin, a coenzyme currently prescribed in clinics to inhibit cholesterol biosynthesis, has been proven to promote osteogenic differentiation by stimulating bone formation and inhibiting osteoclasts activity. We present the loading of simvastatin in mesoporous TiO2 thin films toward combining the pro-osteogenic properties of this molecule with the demonstrated bioactivity of titania. TiO2 thin films processing and characterization were carried out, as well as evaluation of MC3T3-E1 pre-osteoblasts viability when directly incubated with different concentrations of simvastatin, followed by the analysis of osteogenic activity promoted by simvastatin upon loading in the thin films. The accessible porosity of 36% quantified on the 95 ± 5 nm thick mesoporous thin films, together with pore diameters of 5.5 nm, necks between pores of 2.8 nm and interpore distances of 12 ± 2 nm allow the loading of the simvastatin molecule, as confirmed by FTIR spectroscopy. Simvastatin was found to promote MC3T3-E1 pre-osteoblasts viability at concentrations ≤0.01 g l−1, with a cytotoxicity threshold of 0.05 g l−1. We additionally found that film loadings with 0.001 g l−1 simvastatin promotes statistically higher MC3T3-E1 pre-osteoblast proliferation whereas a higher concentration of 0.01 g l−1 leads to statistically higher osteogenic activity (ALP synthesis), after 21 days of incubation, as compared to unloaded films. These results demonstrate the potential of simvastatin local administration based on bioactive mesoporous thin films to promote pro-osteogenic properties. By focusing this strategy on the coating of metallic prostheses, the supply of simvastatin to the target tissue can be favored and risks of systemic side effects will be reduced while enhancing the osteointegration of the implants.Fil: Lopez Alvarez, Miriam. Universidad de Vigo; EspañaFil: López Puente, Vanesa. Universidad de Vigo; EspañaFil: Rodriguez Valencia, Cosme. Universidad de Vigo; EspañaFil: Angelome, Paula Cecilia. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Liz Marzan, Luis M. Ikerbasque; EspañaFil: Serra, Julia. Universidad de Vigo; EspañaFil: Pastoriza Santos, Isabel. Universidad de Vigo; EspañaFil: Gonzalez, Pio. Universidad de Vigo; Españ

Sensores sers basados en films de óxidos mesoporosos: ampliando sus aplicaciones

El desarrollo de materiales para utilizar en la detección de analitos mediante Espectroscopía Raman Aumentada por Superficies (SERS, por sus siglas en inglés) es un área de gran desarrollo en los últimos años. Entre ellos, los materiales preparados combinando nanopartículas metálicas y films delgados de óxidos mesoporosos se destacan por su estabilidad y sus métodos de fabricación relativamente simples y accesibles. Sin embargo, la gran mayoría de los estudios que se han presentado se centran en la detección de analitos que se unen covalentemente a la superficie metálica. Así, para ampliar las aplicaciones de estos materiales compuestos es necesario estudiar su capacidad de detección de otros analitos, que no presenten interacción específica con las nanopartículas. En este trabajo se prepararon sensores basados en nanopartículas (NPs) de Au y films delgados de TiO2 mesoporoso, con dos arquitecturas diferentes: NPs dentro de los poros y NPs cubiertas por el film. Para ambos sistemas, se estudiaron sus capacidades para detectar dos analitos: ácido 3-nitroftálico, que se une covalentemente al óxido, y nitrofenol, que no forma unión específica con ningún componente del sensor. Los resultados obtenidos indican que es posible la detección de estos analitos y que tanto la arquitectura del sensor como el método de incubación utilizado definen su performance.Fil: Zalduendo, María Mercedes. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Angelome, Paula Cecilia. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentin

Diffusion of single dye molecules in hydrated TiO 2 mesoporous films

Mesoporous oxide films are attractive frameworks in technological areas such as catalysis, sensing, environmental protection, and photovoltaics. Herein, we used fluorescence correlation spectroscopy to explore how the pore dimensions of hydrated TiO2 mesoporous calcined films modulate the molecular diffusion. Rhodamine B molecules in mesoporous films follow a Fickian process 2–3 orders slower compared to the probe in water. The mobility increases with the pore and neck radii reaching an approximately constant value for a neck radius >2.8 nm. However, the pore size does not control the dye diffusion at low ionic strength emphasizing the relevance of the probe interactions with the pore walls on dye mobility. In conclusion, our results show that the thermal conditioning of TiO2 mesoporous films provides an exceptional tool for controlling the pore and neck radii on the nanometer scale and has a major impact on molecular diffusion within the mesoporous network.Fil: Angiolini, Juan Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Stortz, Martin Dario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Steinberg, Paula Yael. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Mocskos, Esteban Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Simulación Computacional para Aplicaciones Tecnológicas; ArgentinaFil: Bruno, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Soler Illia, Galo Juan de Avila Arturo. Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Nanosistemas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Angelome, Paula Cecilia. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Wolosiuk, Alejandro. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Levi, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin

Growing and stabilizing metallic nanoparticles inside mesoporous oxide thin films

Metallic nanoparticles (NPs) have interesting size-dependent optical properties and a high surface to volume ratio that make them appealing for many different applications, such as sensing, catalysis, energy conversion and storage, biomedicine, etc. These applications require avoiding NPs degradation, coarsening and/or aggregation. The use of porous templates has become a promising strategy to attain this objective. In particular, ordered mesoporous oxides prepared by sol-gel reactions combined with supramolecular templates are highly appealing supports, due to their high specific surface and regular and accessible porosity. Moreover, if these oxides are prepared as thin films, the manipulation and integration in portable devices is straightforward.In this work, different alternatives to obtain metallic NPs stabilized within mesoporous oxide thin films are discussed. Firstly, the major effect of mesoporous TiO2 thin films pores ordering over the amount and distribution of Au NPs obtained within is presented, along with the discussion of the architecture effect over the materials sensing capabilities.Afterwards, the use of hybrid mesoporous thin films containing carboxylic and phosphonate groups as templates to form and stabilize Cu and Ag nanoparticles is presented. In all cases, the key effect of the surface chemistry over synthesis of the composites and their applications is highlighted.Fil: Zalduendo, María Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; ArgentinaFil: Steinberg, Paula Yael. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; ArgentinaFil: Coneo Rodríguez, Rusbel. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; ArgentinaFil: Bordoni, Andrea Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; ArgentinaFil: Angelome, Paula Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentin

Bimetallic ag-au nanoparticles inside mesoporous titania thin films: Synthesis by photoreduction and galvanic replacement, and catalytic activity

In this work, the synthesis and catalytic activity of bimetallic Ag–Au nanoparticles (NPs) supported in TiO2 mesoporous thin films (MTFs) are presented. The composite materials were obtained through a two-step procedure, performed at room conditions. In the first step, Ag NPs were grown inside the MTFs by photoreduction. Then, a galvanic replacement reaction with Au was carried out, yielding the bimetallic NPs. The composites were characterized by UV/Vis spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and X-ray reflectometry (XRR), which show that the alloyed Ag–Au NPs are present inside the mesopores. Moreover, Ag and Au composition relationship can be controlled by adjusting the reaction times of the photoreduction and galvanic replacement reactions, respectively. Pores remain accessible after NPs synthesis, a feature that ensures their possible applications in any device that requires the contact between the NPs and the medium. Catalytic activity of the composites towards 4-nitrophenol reduction by sodium borohydride was evaluated. Although all the bimetallic systems exhibit improved catalytic properties in comparison with the monometallic Ag composite, the sample with lower Au/Ag relationship is the most effective. For the first time, to the best of our knowledge, bimetallic Au–Ag NPs are encapsulated inside mesoporous TiO2 films, paving the way towards a wide variety of applications.Fil: Coneo Rodríguez, Rusbel. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Troiani, Horacio Esteban. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia de Área Investigaciones y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche). División Dispositivos y Sensores; ArgentinaFil: Moya, Sergio Eduardo. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Electrónica. Laboratorio de Instrumentación y Control; Argentina. CIC biomaGUNE; EspañaFil: Bruno, Mariano Martín. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Angelome, Paula Cecilia. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; Argentin

Monitoring Chemical Reactions with SERS-Active Ag-Loaded Mesoporous TiO2 Films

Monitoring chemical reactions that occur in small spaces or confined environments is challenging. Surface-enhanced Raman scattering (SERS) spectroscopy offers the unique possibility to monitor spectral changes with high sensitivity and time resolution. Herein, we report the application of composite mesoporous TiO2 films loaded with Ag nanoparticles (NPs) to track in situ chemical processes in real time. In particular, the AgNPs@TiO2 system was employed to monitor two chemical reactions: one occurring on the Ag NPs surface and another taking place in the surrounding solution. In the first case, we monitored the decarboxylation reaction of 4-mercaptobenzoic acid on Ag NPs, which allowed us to identify the conditions that favor it. In the second case, we studied the pH evolution in the nanocavities during a homogeneous alkalization process driven by chloride-assisted glycidol rupture (the Epoxide Route) and compared it with pH measurements by conventional techniques. We therefore demonstrated that the proposed nanodevice provides an excellent performance to monitor dynamic processes occurring either inside the material or in the solution in which it is immersed.Fil: Zalduendo, María Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes; ArgentinaFil: Oestreicher, Víctor Santiago Jesús. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes; ArgentinaFil: Langer, Judith. No especifíca;Fil: Liz Marzán, Luis M.. No especifíca;Fil: Angelome, Paula Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes; Argentin

Copper nanoparticles synthesis in hybrid mesoporous thin films: Controlling oxidation state and catalytic performance through pore chemistry

The room temperature synthesis of copper (Cu) nanoparticles (NPs) supported within SiO2 mesoporous thin films (MTF) modified with either COOH or NH2 functional groups is reported. The functional groups present in the MTF surface acted as adsorption sites for Cu (II) ions, which were afterwards reduced to Cu NPs in presence of sodium borohydride at room temperature. The oxidation state of the copper NPs, corroborated by X-ray Photoelectron Spectroscopy and Electron Energy Loss Spectroscopy, was strongly dependent on the functional group present in the pores of the MTF and on the number of adsorption/reduction (A/R) cycles applied for NPs loading. Metallic Cu (0) NPs were obtained in MTFs displaying COOH groups applying 10 A/R cycles while NPs with higher oxidation state were as well present after 20 A/R cycles. For MTF functionalized with NH2 groups the copper is present as Cu (I) and Cu(II) in the NPs but no Cu (0) can be detected. The MTF-Cu(CuOx) composite materials were tested as catalysts for the reduction of 4-nitrophenol in the presence of NaBH4. Catalytic activity of composite materials depends on the oxidation state of Cu NPs, being more active those samples containing Cu (0) NPs, synthesized from COOH functionalized MTFs.Fil: Coneo Rodríguez, Rusbel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; ArgentinaFil: Yate, Luis. No especifíca;Fil: Coy, Emerson. Adam Mickiewicz University; PoloniaFil: Martínez Villacorta, Ángel M.. No especifíca;Fil: Bordoni, Andrea Veronica. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; ArgentinaFil: Moya, Sergio. No especifíca;Fil: Angelome, Paula Cecilia. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); Argentin

Gold recycling at laboratory scale: from nanowaste to nanospheres

The market for products based on nanotechnology, and with it the use of nanomaterials and the generation of nanowaste, increases day by day. Among the vast variety of nanomaterials available, gold nanoparticles (AuNPs) are among the most studied and applied in commercial products. This current situation requires both the development of recovery methods to reduce the amount of nanowaste produced, and new synthetic methods that allow the reuse of recovered gold for new nanomaterial production, keeping in mind both economical and ecological considerations. In this work, a methodology to recover gold from aqueous laboratory nanowaste and transform it into an aqueous HAuCl4 solution was developed, using extremely simple procedures and readily available chemical reagents (NaCl, HCl, H2O2) and allowing the recovery of more than 99 % of the original gold. The experiments were performed by using both simulated and real laboratory nanowastes, and practically the same results were obtained. Moreover, the subsequent use of the obtained aqueous HAuCl4 solution from the recovered gold to produce spherical AuNPs through a seed-mediated approach was demonstrated. Thus, this work presents for the first time a complete recycling cycle from nanowaste to the reagent and back to the nanomaterial.Fil: Oestreicher, Víctor Santiago Jesús. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Nanosistemas; ArgentinaFil: García, Carolina S.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Soler Illia, Galo Juan de Avila Arturo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Nanosistemas; ArgentinaFil: Angelome, Paula Cecilia. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentin

Mild Homogeneous Synthesis of Gold Nanoparticles through the Epoxide Route: Kinetics, Mechanisms, and Related One-Pot Composites

A new one-pot homogeneous methodology at room temperature to obtain Au nanoparticles (AuNP) on the basis of the epoxide route is presented. The proposed method takes advantage of the homogenous generation of OH− moieties driven by epoxide ring-opening, mediated by chloride nucleophilic attack. Once reached alkaline conditions, the reducing medium allows the quantitative formation of AuNP under well-defined kinetic control. A stabilizing agent, such as polyvinylpyrrolidone (PVP) or cetyltrimethylammonium chloride (CTAC), is required to maintain the AuNP stable. Meanwhile their presence dramatically affects the reduction kinetics and pathway, as demonstrated by the evolution of the UV/Vis spectra, small-angle X-ray scattering (SAXS) patterns, and pH value along the reaction. In the presence of PVP nanogold spheroids are obtained following a similar reduction mechanism as that observed for control experiments in the absence of PVP. However, if CTAC is employed a stable complex with AuIII is formed, leading to a different reaction pathway and resulting in ellipsoidal-like shaped AuNP. Moreover, the proposed methodology allows stabilize the growing AuNP, by coupling their formation with nonalkoxidic sol–gel reactions, leading to nanocomposite gels with embedded metallic nanoparticles. The epoxide route thus offers a versatile scenario for the one-pot preparation of new metal nanoparticles–inorganic/hybrid matrices nanocomposites with valuable optical properties.Fil: Oestreicher, Víctor Santiago Jesús. Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Nanosistemas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; ArgentinaFil: Huck Iriart, Cristián. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Soler Illia, Galo Juan de Avila Arturo. Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Nanosistemas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Angelome, Paula Cecilia. Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología; ArgentinaFil: Jobbagy, Matias. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentin

Incorporation of porous protective layers as a strategy to improve mechanical stability of Tamm plasmon based detectors

Nanostructures supporting optical modes known as Tamm plasmon-polaritons are a new class of optical devices with promising characteristics for sensing applications. Their synthesis involves the deposition of a thin metallic layer on top of a distributed Bragg reflector. Unfortunately, this metallic layer can be easily detached or scratched during normal handling or under operating conditions. In this work, a new strategy to protect these devices from mechanical stress by adding a porous protective overlayer is presented. Three different mesoporous oxides prepared using a sol-gel process were chosen to cover the device: ZrO2 and Ti-Si mixed oxides functionalized with either vinyl or phenyl groups. The mechanical and tribological properties of each candidate were measured using nanoindentation and its ideal thickness was determined by simulation of the optical response. Finally, the devices were characterized mechanically, to test their stability, and their sensing capabilities were determined for both liquids and vapours. The results indicate that thin mesoporous films used as protective layers provide a clear improvement in the device's resistance towards mechanical stress without compromising the optical and sensing properties. The strategy of protection using a porous top layer presented in this work can be extended to other devices which require interaction with the environment through an exposed unstable surface.Fil: Morrone, Josefina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); ArgentinaFil: Ramallo, Juan Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; ArgentinaFil: Lionello, Diego Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto Sabato; ArgentinaFil: Zelcer, Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Investigaciones en Bionanociencias "Elizabeth Jares Erijman"; Argentina. Universidad Nacional de San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Auguie, Baptiste Maxime Raphael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); Argentina. Victoria University of Wellington; Nueva ZelandaFil: Angelome, Paula Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); ArgentinaFil: Fuertes, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); Argentin