Comparative study of plasmas obtained by Femtosecond Laser Pulses Ablation in Si and SiO2

We analyzed the ablation dynamics for Silicon atoms located in two different environments. Experiments were done with semiconductor (silicon wafer) and a dielectric material (fused silica). We point out some difference in plasma dynamics for Silicon in both environments. Those results can not be explained with current and accepted theoretical models, which asseverate that after the femtosecond laser pulse interact with the surface, the process evolve as metal regardless the kind of material under excitation. Electronic density and temperature were measured with temporal resolution on SiO2 and Si samples by using standard fs LIBS imaging spectroscopy. Extinction time of both plasmas is different depending on the kind of sample under irradiation. Lifetime for plasma obtained in dielectric sample is shorter than that of semiconductor. The main reason to explain this behavior is related to the deep defect induced in the dielectric (fused silica) gap by the femtosecond process; these centers act as sink for the free electron promoted by the laser interaction from the valence band to the plasma, so for dielectrics, shorter lifetime plasmas are obtained when femtosecond pulse irradiation is conducted.Fil: Torchia, Gustavo Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Alvira, Fernando Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología - Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología - Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología - Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; Argentin

Estudio comparativo de capas de TiO2depositadas por PLD a presión atmosférica y nebulización pirolítica

Las nanocapas cerámicas son ampliamente estudiadas por su interés en aplicaciones tecnológicas. Estos recubrimientos pueden conformar celdas solares, superficies de transmisión, emisión o reflexión selectiva de luz, entre otras tantas aplicaciones. En este trabajo se presenta una comparación entre películas delgadas de TiO2 depositadas por ablación láser pulsado (PLD) y por nebulización pirolítica (sol-gel spray-pyrolisis, SP). La caracterización de las nanocapas se realizó empleando diversas técnicas como microscopía electrónica de barrido (SEM), espectrometría de dispersión de energía de Rayos X (EDS), microscopia de Fuerza Atómica (AFM), Difracción de Rayos X y espectroscopia Raman.TiO 2 layers and nanolayers are widely studied due to its technological applications. This material could be used in solar cells, transmission, emission or selective reflection, among other applications. In this paper, we show a characterization of layers of TiO 2 grown by two different methods, Pulsed Laser Deposition (PLD) at atmospheric pressure and spray pyrolysis (SP). The samples were characterized by SEM, EDS, AFM, XRD and Raman Spectrometry.Fil: Tejerina, Matías Rubén. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica; ArgentinaFil: Gamba, Martina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Ponce Cabrera, L.. San Petersburg Electrotechnical University; RusiaFil: Alvira, Fernando Carlos. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Espectroscopía de Plasmas Inducidos por Láser (LIBS) aplicada a la caracterización de piezas únicas y productos de interés industrial

La Espectroscopia de Plasmas Inducidos por Láser (LIBS) es una técnica espectroscópica que se basa en la generación de plasmas por ablación láser. En esta tesis se desarrolló e implementó la técnica LIBS para la determinación de la composición de superficies y sustratos de productos industriales y piezas únicas de interés patrimonial. Se aplicó la técnica desarrollada para la caracterización de la composición de piezas sometidas a tratamientos superficiales, para la determinación de elementos trazas en dientes y huesos y para la realización de mapas de composición superficial, en la escala micrométrica. Con el objetivo de optimizar las condiciones de detección de la técnica, se estudió la evolución espacio temporal de plasmas de femto y nanosegundo. Los resultados obtenidos muestran que si se emplean láseres de nanosegundos, la detección puede hacerse seleccionando una parte del plasma para su análisis, utilizando discriminación temporal o espacial. En cambio en el caso de ablación con láseres de femtosegundos, es conveniente en lo posible evitar seleccionar partes del plasma, tanto temporal como espacialmente. La técnica desarrollada fue aplicada para la caracterización de la composición en profundidad de tratamientos superficiales de cojinetes de autos, mostrando una calidad equivalente a la de las técnicas estándar utilizadas en la industria, con la ventaja de que permite su implementación directamente en la línea de producción. Por otro lado se exploró la performance de LIBS para determinar la presencia de capas sub micrométricas de Cr en hojalata y chapas con distintos tipos de galvanizados. Los resultados obtenidos muestran que el nivel de sensibilidad de LIBS para detectar Cr es similar al de técnicas mas sofisticadas, complejas y costosas como XPS y mejor que el de otras técnicas como EDXS. Asimismo se aplicó la técnica LIBS para la determinación de trazas de Mg y Sr en dientes de homo Sapiens modernos, de la edad media y del neolítico, obteniéndose significativas diferencias, que muestran diferentes hábitos alimentarios. La técnica desarrollada permitió por primera vez realizar mapas de distribución de estos elementos en distintas partes del diente y monitorear la distribución de Sr a lo largo de las líneas de crecimiento en dientes modernos, proporcionando una nueva herramienta para el estudio de hábitos alimentarios de individuos y poblaciones.Facultad de Ciencias Exacta

Time resolving imaging spectroscopy applied to the analysis of plasmas generated by pulsed lasers

Start your abstract here... Time resolved imaging spectroscopy were used to study the spatial and temporal evolution of LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) plasmas generated in Cu substrates by laser pulses of different duration. Long laser pulses (microsecond) and short laser pulses (nanosecond) as well as multipulse emission were used for excitation. Analysis was made by using an imaging spectrometer with time resolved detection. Results show that the use of long laser excitation pulses produce emission spectra with the same signal to noise ratio, but with lower resolution than those produced with shorter ones. The different species generated in LIBS experiments as neutral or single ionized have a different spatial distribution inside the plasma. We demonstrated that using spatial discrimination procedures is possible to obtain spectra with the same signal to noise ratio than those obtained with a gating detector. In this case an appreciable advantage in cost reduction is obtained by replacing the gating detector by a cheap screen.Facultad de Ingenierí

Time resolving imaging spectroscopy applied to the analysis of plasmas generated by pulsed lasers

Start your abstract here... Time resolved imaging spectroscopy were used to study the spatial and temporal evolution of LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) plasmas generated in Cu substrates by laser pulses of different duration. Long laser pulses (microsecond) and short laser pulses (nanosecond) as well as multipulse emission were used for excitation. Analysis was made by using an imaging spectrometer with time resolved detection. Results show that the use of long laser excitation pulses produce emission spectra with the same signal to noise ratio, but with lower resolution than those produced with shorter ones. The different species generated in LIBS experiments as neutral or single ionized have a different spatial distribution inside the plasma. We demonstrated that using spatial discrimination procedures is possible to obtain spectra with the same signal to noise ratio than those obtained with a gating detector. In this case an appreciable advantage in cost reduction is obtained by replacing the gating detector by a cheap screen.Facultad de Ingenierí

Characterization of thin coatings based on ZnO for photonic applications

We present a comparison between zinc oxide films made by sol-gel dip-coating and spray-pyrolysis to be employed in optoelectronic applications. Grain size, shape, roughness, thickness, band gap, composition, crystalline orientation, electrical resistivity, and optical guided modes were evaluated by AFM, SEM, EDS, optical transmittance, electrical resistance, and end-fire coupling method, respectively. From these results, it was determined that dip-coated film is thinner (with a thickness of about 130 nm) than the spray-pyrolysis one (of about 500 nm), whereas the former showed lower roughness and higher electrical resistivity. Furthermore, a 532 nm continuous laser was coupled across the sprayed film because of its greater thickness. We conclude that the studied techniques can be complementarily implemented to obtain high-performance coatings for photonic applications, combining the lower roughness of dip coating and the wider thickness of spray-pyrolysis films.Fil: Suarez, Gustavo. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica; ArgentinaFil: Alvira, Fernando Carlos. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Biomembranas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Parra, Rodrigo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Tejerina, Matías Rubén. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica; Argentin

Computational Study of Inverted All-Inorganic Perovskite Solar Cells Based on CsPbIxBr3-X Absorber Layer with Band Gap of 1.78 eV

All-inorganic perovskite solar cells (PSCs) with inverted p-i-n configuration have not yet reached the high efficiency achieved in the normal n-i-p architecture. However, the inverted all-inorganic PSC are more compatible with the fabrication of tandem solar cells. In this work, a theoretical study of all-inorganic PSCs with inverted structure ITO/HTL/CsPbIxBr3−x/ETL/Ag, has been performed by means of computer simulation. Four p‐type inorganic materials (NiO, Cu2O, CuSCN and CuI) and three n-type inorganic materials (ZnO, TiO2 and SnO2) were used as hole and electron transport layers (HTL and ETL), respectively. A band gap of 1.78 eV was used for the CsPbI x Br3−x perovskite layer. The simulation results allow identifying that CuI and ZnO are the most appropriate materials as HTL and ETL, respectively. Additionally, optimized values of thickness, acceptor density and defect density in the absorber layer have been obtained for the ITO/CuI/CsPbI x Br3−x /ZnO/Ag, from which, an optimum efficiency of 21.82% was achieved. These promising theoretical results aim to improve the manufacturing process of inverted all-inorganic PSCs and to enhance the performance of perovskite–perovskite tandem solar cells.Fil: Martinez, Nahuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Sede Olavarría del Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aire. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Sede Olavarría del Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Pinzón Rueda, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología - Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología - Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología - Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Casas, Guillermo. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Alvira, Fernando Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología - Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología - Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología - Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Cappelletti, Marcelo Angel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; Argentina. Universidad Nacional Arturo Jauretche; Argentin

NANOTECNOLOGÍA APLICADA AL REPOSICIONAMIENTO DE INHIBIDORES DE LA VÍA DE SEÑALIZACIÓN HEDGEHOG

El objetivo general de este plan de trabajo será el reposicionamiento de los activos farmacéuticos Vismodegib (Vis) y Sonidegib (Sig) para ser utilizados en el tratamiento del sarcoma de Kaposi (SK). Estas drogas, que actúan como inhibidoras de la vía de señalización Hedgehog (Hh), aprobadas por la FDA durante esta década (2012 y 2015, respectivamente), han sido indicadas para el tratamiento del carcinoma basal (el tipo más frecuente de cáncer de piel). Si bien se ha reportado el interés por probar su eficacia contra otros tipos de neoplasias, hasta la actualidad no se registra en la literatura ningún reporte del uso de estas drogas para tratar el SK. Lo que motiva este reposicionamiento es que las células de SK presentan activa la vía de señalización Hh y, por lo tanto, serían un blanco susceptible de la acción de estos fármacos reposicionados. Conjuntamente con este hecho y en vías al reposicionamiento, los activos propuestos presentan severos efectos secundarios tras la administración oral en forma libre que constituye los tratamientos actuales. Por este motivo, se buscará emplear las herramientas y métodos de la nanotecnología farmacéutica para disminuir estos efectos secundarios. Para ello, se procederá a encapsular ambos activos en dendrímeros PAMAM generación 4.0, con distintos grupos superficiales (amino e hidroxi terminales), 4.5 (carboxi terminales) como así también dendrímeros PAMAM generación 4.0 conjugados con otros ligandos que favorezcan su direccionamiento (PEG, ácido fólico u otro). Se buscará desarrollar formulaciones para ser empleadas por vía oral o intravenosa. Vale aclarar que, si bien en la literatura está ampliamente reportada la toxicidad de los dendrímeros sin modificaciones superficiales, en nuestro laboratorio hemos obtenido resultados previos de encapsulamiento de Vis que emplean concentraciones bajas de dendrímeros (12 µM, esperablemente atóxicas) aumentando la solubilidad de Vis.  Como segundo objetivo secundario, este plan de trabajo propone realizar formulaciones idénticas a las descriptas anteriormente para ser empleadas por vía tópica. Adicionalmente, se encapsularán las drogas mencionadas en un compuesto conjugado de lípidos biocompatibles y nanopartículas eutécticas galio-indio (EGaIn). Este complejo tiene la particularidad de ser un nanotransportador recientemente introducido en la comunidad académica y que presenta efecto fototérmico. Es decir, que al ser irradiado con un láser de 785 nm aumenta su temperatura, genera especies reactivas del oxígeno, y se descompone liberando en las inmediaciones del tumor el activo antitumoral. La totalidad de las formulaciones mencionadas serán sometidas a pruebas in vitro en distintas líneas celulares, y ex vivo para evaluar penetración cutánea

A low-cost mechatronic system for sol-gel spraypyrolysis technique

This work presents a design of a low-cost spray pyrolysis automatized system which allows to manufacture high quality thin films. In particular, the thermal component of this instrument is modelled in different operation conditions, analyzed, and controlled. Also, different configurations for the whole instrument are analyzed.Fil: Oviedo, Martin. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; ArgentinaFil: Alvira, Fernando Carlos. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Apaolaza, Agustin. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; ArgentinaFil: Martiarena, Juan Francisco. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Tejerina, Matías Rubén. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica; Argentin

Topical Nanosystems for Photodynamic Therapy against Cutaneous Leishmanisis: Design and Characterization

El objetivo general de este plan de trabajo es contribuir al tratamiento de la leishmaniasis cutánea (LC) por medio del desarrollo de una terapia basada en la activación por pulsos láser de nanosistemas fotosensibles que accederían a las poblaciones celulares infectadas a través de la vía tópica, evitando la distribución sistémica con la disminución consecuente de efectos colaterales y aumentando la especificidad de su acción antiparasitaria. De este se desprende como objetivo específico el desarrollo de formulaciones tópicas basadas en etosomas ultraflexibles que favorezcan el transporte a través del estrato córneo de nanopartículas efectoras de terapia fotodinámica basadas en carbono (carbon quantum dots). Estos sistemas deberán caracterizarse biofísica y bioquímicamente, así como deberá estudiarse su fototoxicidad sobre formas libres e intracelulares de Leishmania sp. Conjuntamente, el desarrollo de un método de detección por técnicas fotónicas permitirá estudiar su penetración en piel obteniendo información diagnóstica a la vez que induce su acción terapéutica. La importancia de este trabajo radica en que la leishmaniasis cutánea es una enfermedad endémica en el Norte de la Argentina (Grimaldi Jr et al., 1989). Causada por algunas especies del protozoo intracelular Leishmania (Lainson y Shaw, 1987), infecta al ser humano y a otros mamíferos.Universidad Nacional de La Plat