Micro and nano composites composed of a polymer matrix and a metal disperse phase.

Low density polyethylene (LDPE) and Hytrel (a thermoplastic elastomer) were used as polymeric matrices in polymer + metal composites. The concentration of micrometric (Al, Ag and Ni) as well as nanometric particles (Al and Ag) was varied from 0 to 10 %. Composites were prepared by blending followed by injection molding. The resulting samples were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and focused ion beam (FIB) in order to determine their microstructure. Certain mechanical properties of the composites were also determined. Static and dynamic friction was measured. The scratch resistance of the specimens was determined. A study of the wear mechanisms in the samples was performed. The Al micro- and nanoparticles as well as Ni microparticles are well dispersed throughout the material while Ag micro and nanoparticles tend to form agglomerates. Generally the presence of microcomposites affects negatively the mechanical properties. For the nanoparticles, composites with a higher elastic modulus than that of the neat materials are achievable. For both micro- and nanocomposites it is feasible to lower the friction values with respective to the neat polymers. The addition of metal particles to polymers also improves the scratch resistance of the composites, particularly so for microcomposites. The inclusion of Ag and Ni particles causes an increase in the wear loss volume while Al can reduce the wear for both polymeric matrices

Microscopy: advances in scientific research and education

Scanning Electron Microscopy (SEM) coupled with Energy Dispersive Sperctroscopy (EDS) are two analysis techniques that are widely used to study all kinds of solid samples, from inorganic to biological. They are used to determine morphological features of interest at a micron and sub-micron level as well as to study the chemical composition of the samples in terms of the amount of each element present. Although these analytical techniques are “routine work” in many research areas, it is not the case of the dental area, mainly because the lack of this equipment in the dental research institutes and in dental schools. Therefore, in this chapter we show the SEM/EDS techniques applied to human dental samples when irradiated with a laser Er:YAG to prevent caries. The intention of this work is to show step by step this analysis showing the key variables to consider when working with this type of biological samples. We explain the SEM conditions to obtain satisfactory images especially when it is important to follow a sequence of steps of a treatment in-vitro that changes the morphological structure of the teeth surface. Also, we discuss the EDS analysis to semiquantitatively determine the elements and their abundance in the dental samples

Effect of the Fe Nanoparticles Generated by Pulsed Plasma in Liquid in the Catalyzed Ozone Removal of Phenolphthalein

We have synthesized, in this work, zero valent iron (ZVI) nanoparticles to improve the efficiency of degradation of phenolphthalein catalyzed by ozone in aqueous solution. The Fe nanoparticles were obtained using the pulsed plasma in liquid (PPL) method with water as the liquid medium. Such nanoparticles have a mean size of 12 nm and are composed of ~80% Fe0, while the rest are a mixture of Fe+2 and Fe+3 oxides. The degradation of phenolphthalein was carried on a glass reactor injecting a constant amount of ozone and introducing different concentrations of Fe nanoparticles to the system. When using pure ozone, the percentage of degradation of phenolphthalein measured by colorimetry after one hour of reaction was 84%. However, when Fe nanoparticles are used, such percentage can be as high as 98% in 50 minutes of reaction. Furthermore, the degradation rate constant was 0.0334 min−1 with only ozone and it can be as high as 0.0733 min−1 with Fe nanoparticles. Finally, the total mineralization of phenolphthalein was obtained by total organic carbon (TOC) determinations. It is shown that when using only ozone, we obtained a percentage of mineralization of 49% and 96% when using the highest concentration of Fe nanoparticles

síntesis, caracterización y aplicaciones

La Nanotecnología es un área de la ciencia relativamente nueva. No obstante, una gran parte de la comunidad científica considera que es la base del desarrollo tecnológico de los próximos años. Dentro del campo de estu dio de la nanotecnología encontramos las nanoestructuras metálicas. Estos nanomateriales presentan propiedades muy interesantes y diferentes a los materiales “en bulto” o a escala macroscópica; entre ellas, la conductividad eléctrica y las propiedades magnéticas, ópticas y de catálisis, propiedades que las hacen candidatas a innumerables aplicaciones en todos los campos de la tecnología. Desafortunadamente, como suele suceder en muchos ámbitos de la ciencia y la tecnología, es la comunidad científica que estudia un área concreta quien conoce en exclusiva esa información. Por ello, nuestro grupo de investigación ha escrito este libro intentando cum Nanoestructuras metálicas: síntesis, caracterización y aplicaciones viii plir dos objetivos principales: el primero, dar a conocer los últimos resultados de nuestras investigaciones con nanoestructuras metálicas y algunas de sus aplicaciones, dicha información va dirigida a la comunidad científica interesada en el área; el segundo objetivo es redactar un libro que sea útil para quienes estén interesados en esta ciencia aunque no tengan demasiada experiencia en el tema, para ello, cada capítulo cuenta con una parte introductoria en la que se presentan aspectos generales del tema que se trata. A su vez, se ha intentado emplear un lenguaje de fácil comprensión pero sin que se pierda la especificidad de cada tema. Finalmente, los autores de este libro queremos agradecer a nuestra alma mater, la Universidad Autónoma del Estado de México, por el apoyo recibido para la publicación del mismo, esperando poder contribuir así al fortalecimiento del área científica.El desarrollo de la tecnología siempre ha estado íntimamente relacionado con las necesidades del ser humano por controlar su entorno y los fenómenos naturales, esto con el objeto de lograr una mejor calidad de vida para las personas. Muchos de los descubrimientos científicos más importantes, como es el caso de las leyes de Newton o la teoría de la relatividad de Einstein, revolucionaron la tecnología dando paso a una nueva era, en la que todo se explica desde el principio fundamental de los átomos. Ello provocó que científicos como Richard Feyman, ganador del Premio Nobel de Física en 1965, empezaran a vislumbrar las posibilidades que presentaba la nanotecnología. Feyman mencionó que, al poder estudiar y entender el comportamiento de los átomos y las moléculas, se podrían interpretar de mejor manera los fenómenos en el universo, dando paso a la frase: “En el fondo hay espacio de sobra”

Synthesis and characterization of nanometric magnetite coated by oleic acid and the surfactant CTAB

For the intermediate and largest particles a mixture of magnetite and maghemite phases were produced as the saturation magnetization values of MS ∼ 60 emu/g indicated; these values were measured for most samples, independently of the coating surfactant concentration, and according to the ZFC-FC curves the blocking temperatures were 225K and 275K for the smallest and largest magnetite nanoparticles, respectively. The synthesis method was highly reproducible.Nanometric magnetite (nm-Fe3O4) particles were prepared by the reverse co-precipitation synthesis method, obtaining particle sizes that ranged from 4 to 8.5 nm. In their synthesis, the concentration of iron salts of ferric nitrate, Fe(NO3)3⋅9H2O, and ferrous sulfate, FeSO4⋅7H2O, were varied relative to the chemical reaction volume and by using different surfactants such as oleic acid (OA) and hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB). The nm-Fe3O4 particles were characterized by transmission electron microscopy (TEM), Mössbauer spectroscopy (MS), magnetic and X-ray diffraction (XRD) measurements

Development of a plasmonic absorber: evaluation as a thermosolar material

El desarrollo de nuevos materiales que tengan la capacidad de absorber un amplio rango de longitud de onda, del espectro electromagnético, nos permitirá mejorar la eficiencia de las celdas termosolares. El uso de absorbedores plasmónicos ha permitido mejorar la captación de la radiación solar y así poder transformar la luz absorbida en energía eléctrica o térmica. En este trabajo abordaremos el efecto fototérmico que presentan los materiales plasmónicos, como el oro, plata y cobre, para transformar la radiación solar en energía térmica como consecuencia de la resonancia del plasmón superficial y la generación de puntos calientes entre nanopartículas, es por eso que obtendremos por el método de biosíntesis diferentes tamaños y morfologías de nanopartículas de oro, las cuales serán depositadas sobre un sustrato de aluminio poroso, para poder aumentar la interacción que presentan este tipo de materiales plasmónicos con la radicación solar. El diseño propuesto de Absorbedor Plasmónico se evaluó con una lámpara de espectro continuo de 420 a 800 nm obteniendo una diferencia de temperatura entre 2.0 y 2.5°C, y en condiciones ambientales se obtuvo una diferencia de temperatura de 20.0 a 25.0°C

Hyperthermia studies using inductive and ultrasound methods on E. coli bacteria and mouse glioma cells

The survival of Escherichia coli bacteria and mouse glioma cells were studied under different temperatures using direct heating in water, ultrasound, and magnetic fluid hyperthermia. The survival of these microorganisms depended on whether the heating mode was continuous or discontinuous, surviving more in the former than in the discontinuous heating mode. Whereas Escherichia coli bacteria did not survive at temperatures ≥50∘C, the mouse glioma cells did not survive at temperatures ≥48∘C

Antimicrobial Activity of Biogenic Silver Nanoparticles from Syzygium aromaticum against the Five Most Common Microorganisms in the Oral Cavity

ARTICULO DE ACCESO LIBREAbstract: Syzygium aromaticum (clove) has been used as a dental analgesic, an anesthetic, and a bioreducing and capping agent in the formation of metallic nanoparticles. The main objective of this study was to evaluate the antimicrobial effect in oral microorganisms of biogenic silver nanoparticles (AgNPs) formed with aqueous extract of clove through an ecofriendly method “green synthesis”. The obtained AgNPs were characterized by UV-Vis (ultraviolet-visible spectroscopy), SEM-EDS (scanning electron microscopy–energy dispersive X-ray spectroscopy), TEM (transmission electron microscopy), and ζ potential, while its antimicrobial effect was corroborated against oral Grampositive and Gram-negative microorganisms, as well as yeast that is commonly present in the oral cavity. The AgNPs showed absorption at 400–500 nm in the UV-Vis spectrum, had an average size of 4–16 nm as observed by the high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM), and were of a crystalline nature and quasi-spherical form. The antimicrobial susceptibility test showed inhibition zones of 2–4 mm in diameter. Our results suggest that AgNPs synthesized with clove can be used as effective growth inhibitors in several oral microorganisms.S/

Desarrollo multidisciplinario en investigación y docencia del centro universitario UAEM Valle de México

DESARROLLO MULTIDISCIPLINARIO EN INVESTIGACIÓN Y DOCENCIA DEL CENTRO UNIVERSITARIO UAEM VALLE DE MÉXICOLa Universidad Autónoma del Estado de México ha evolucionado a través de sus 188 años de historia, dedicada a la educación, la investigación, la cultura y el deporte, como sus grandes ejes rectores, formadora de hombres y mujeres con un alto sentido humanista y ético, contribuyendo a lograr nuevas y mejores formas de existencia y convivencia social. Durante el proceso de desconcentración de la UAEM, se crearon las Unidades Académicas y Centros Universitarios para brindar el servicio de educación a más jóvenes en todo el Estado de México, este Centro Universitario fue uno de los primeros y a sus veinte años de existencia se está consolidando como uno de los mejores. Es en los últimos años que se ha venido impulsando la investigación al contar con cuerpos académicos, en formación y en consolidación, con infraestructura de primera tanto en equipo como en laboratorios especializados, con profesores de tiempo completo que participan en congresos, seminarios y presentan publicaciones en revistas indexadas. Por ello para celebrar esos veinte años de existencia de esta honorable institución, se planeó la compilación de esta obra que es parte del quehacer multidisciplinario en investigación y docencia como parte del Plan de Desarrollo 2013-2017, de esta administración. Esta obra reúne investigaciones tanto de profesores como de alumnos desde las diferentes ramas del saber en las que se inscriben sus siete licenciaturas, Actuaría, Administración, Contaduría, Derecho, Economía, Relaciones Económicas Internacionales e Informática Administrativa, tanto presencial como a distancia, así como sus tres ingenierías, Industrial, en Computación y Sistemas y Comunicaciones, así como gracias a la vinculación y colaboración académico – científica que se tiene con otras instituciones de educación superior a nivel nacional, como el Instituto Tecnológico de Orizaba, la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, la Universidad Nacional Autónoma de México, la Universidad Autónoma Metropolitana, Universidad Politécnica de Victoria, el Instituto Politécnico Nacional entre otras. En el capítulo 1 se abordan seis temáticas diferentes de vanguardia en el área de las Ingenierías, en los capítulos 2 y 3 se incluyen temas de interés y gran relevancia en materia de ciencias sociales, política y economía. Se hace extensivo un reconocimiento para todos los que participaron tanto en la revisión de los trabajos, como en la compilación del producto final de este Libro intitulado “Desarrollo Multidisciplinario en Investigación y Docencia del Centro Universitario UAEM Valle de México”

Orange peel + nanostructured zero-valent-iron composite for the removal of hexavalent chromium in water

In this work we used the Pulsed Plasma in Liquid technique to synthesize zero-valent iron nanostructures. We used a DC Power Source to produce such plasma on water and methanol. The obtained particles were characterized by TEM to determine their shape and size and Mossbauer Spectroscopy to investigate the chemical state of the iron present. We found that 80% of the particles produced in water are composed of metallic iron and when methanol is used 97% of the particles are metallic iron. Once the Fe colloid was formed, orange skin was impregnated with these nanostructures for the removal of in water solution. The Cr(VI) removal experiments were done in a batch system in the presence of the composites at an inicial concentration of 50 ppm of Cr(VI). When using the iron nanostructures supported on the orange peel, the percentage of removal is 100% in the case of nanostructures formed in water and 96% when obtained in methanol