Nanotecnologies en mecànica molecular i cel·lular

Algunes nanotècniques recents permeten la manipulació de biomolècules i cèl·lules en escala nanomètrica amb la mesura simultània de la força aplicada amb resolució de piconewtons. Aquestes escales de desplaçament i força, i la possibilitat de treballar en medi líquid, fan que siguin eines molt útils per a l'estudi de les propietats mecàniques de molècules i cèl·lules individuals en condicions fisiològiques. Entre les tècniques més utilitzades es troben el microscopi de força atòmica, les trampes de làser i les microesferes magnètiques. En aquest treball es descriuen els principis de funcionament d'aquestes tècniques en aplicacions biològiques i, en particular, en l'estudi de la mecànica molecular i cel·lular.

Alloy inhomogeneities in InAlAs strained layers grown by MBE

Transmission electron microscopy studies have been performed to characterize InxAl1−xAs layers grown by molecular beam epitaxy on (100) InP substrates. The first observations of compositional nonuniformities in strained InAlAs layers are reported. The coarse quasiperiodic structure present in each sample has been found to be dependent upon the growth parameters and the sample characteristics.

Fine speckle contrast in InGaAs/InP systems: Influence of layer thickness, missmatch, and growing temperature

This work is focused on the study of the fine speckle contrast present in planar view observations of matched and mismatched InGaAs layers grown by molecular beam epitaxy on InP substrates. Our results provide experimental evidence of the evolution of this fine structure with the mismatch, layer thickness, and growth temperature. The correlation of the influence of all these parameters on the appearance of the contrast modulation points to the development of the fine structure during the growth. Moreover, as growth proceeds, this structure shows a dynamic behavior which depends on the intrinsic layer substrate stress.

Generator of ultrashort optical pulses for time division multiplexing

The performance of a device based on modified injection-locking techniques is studied by means of numerical simulations. The device incorporates master and slave configurations, each one with a DFB laser and an electroabsortion modulator (EAM). This arrangement allows the generation of high peak power, narrow optical pulses according to a periodic or pseudorandom bit stream provided by a current signal generator. The device is able to considerably increase the modulation bandwidth of free-running gain-switched semiconductor lasers using multiplexing in the time domain. Opportunities for integration in small packages or single chips are discussed.

Species resolved analysis of the expansion of hydroxyapatite laser ablation plumes

The plume generated by ablation of hydroxyapatite targets under ArF excimer laser irradiation has been investigated by means of fast intensified CCD-imaging and optical emission spectroscopy. Results have shown that the plume splits into two plasma clouds as it expands. Time and spatial resolved spectra have revealed that under the experiment conditions emission is mostly due to calcium neutral atoms and calcium oxide molecular radicals. Imaging of the plume with the aid of bandpass filters has demonstrated that the emissive species in the larger and faster plasma cloud are calcium neutral atoms, whereas in the smaller and slower one they are calcium oxide molecular radicals

Characterization of hydroxyapatite laser ablation plumes by fast intensified CCD-imaging

ArF excimer laser pulses (193 nm, 20 ns, 150 mJ) have been focused on a hydroxyapatite (HA) target in similar conditions to those normally used for thin film deposition. Fast intensified CCD images of HA laser ablation plumes have been taken in vacuum and under different water vapor pressures ranging from 0.01 mbar to 1 mbar. Images of HA ablation in vacuum have shown a plume freely expanding at a constant velocity of 2.3 106 cm/s. HA ablation under a water vapor pressure of 0.01 mbar has revealed an expansion behavior very similar to that of ablation in vacuum. Images taken under a water vapor pressure of 0.1 mbar have shown the formation of a shock structure in the plume. Finally, HA ablation under a water vapor pressure of 1 mbar has revealed the development of some irregularities in the shape of the plume.

Aplicaciones del laser de baja potencia en odontologia

La utilización de la tecnología láser en Odontología ha tenido una constante evolución y desarrollo. Con este trabajo se pretende hacer una actualización desde un punto de vista crítico, científico y objetivo de los avances y aplicaciones que se han publicado sobre el láser de baja potencia en el ámbito de cada una de las especialidades odontológicas. Asimismo, se exponen sus características, las normas de seguridad necesarias para su utilización, sus efectos secundarios y sus contraindicaciones.

Aplicaciones del laser de diodo en odontologia

El láser de diodo tiene numerosas aplicaciones en la especialidad de Cirugía Bucal siendo utilizado preferentemente para realizar intervenciones quirúrgicas sobre los tejidos blandos siempre que no impliquen un excesivo sangrado. En Endodoncia, Implantología Bucofacial y Periodoncia se emplea por su importante efecto bactericida. También se utiliza en procedimientos de blanqueamiento dentario. Es importante controlar adecuadamente el tiempo de aplicación y la potencia de trabajo para evitar el sobrecalentamiento de los tejidos vecinos, lo que produciría su necrosis. Siempre que se utilice el láser de diodo se debe efectuar la protección ocular recomendada tanto para el profesional, sus ayudantes y personal auxiliar, como para el paciente.

Aplicaciones del laser de CO2 en odontologia

La incorporación de las nuevas tecnologías en las ciencias de la salud es, hoy en día, una realidad, ante la cual los profesionales sanitarios deben estar preparados. La tecnología láser ofrece numerosas ventajas en casi la totalidad de las especialidades odontológicas. De la amplia gama de láseres disponibles, el láser de CO2 destaca por sus aplicaciones en el ámbito de la cirugía bucal, especialmente en la cirugía de los tejidos blandos, aunque su uso también ha sido estudiado en otras disciplinas como la odontología conservadora y la endodoncia. Su uso no está exento de riesgos, y el odontólogo especializado en cirugía bucal debe poseer los conocimientos y las habilidades pertinentes para su utilización. Las características del láser de CO2 permiten una cirugía rápida y cómoda para el profesional y unas molestias postoperatorias mínimas para el paciente.

Actualización en los tratamientos alternativos en el síndrome de dolor-disfunción craneomandibular

Realizamos una revisión bibliográfica sobre los diferentes tipos de tratamiento alternativo en aquellos casos en los que fracasa la terapia convencional en el síndrome de dolor-disfunción craneomandibular y en los cuales la cirugía no sea la terapia de elección; haciendo una clasificación actualizada de los mismos, siendo estos: terapia psíquica (terapia de relajación muscular y control y manejo del estrés), terapia física realizada por el propio paciente y asistida por un fisioterapeuta, terapia mecánica (biofeedback electromiográfico, TENS, ionoforesis, ultrasonidos y láser blando) y terapia farmacológica.

Utilización de otros láseres en odontología: Argón, Nd:YAP y Ho:YAG

Las ventajas que la incorporación del láser ha proporcionado a la Odontología abarcan todos los ámbitos. Así, los láseres de Argón, de Nd:YAP y de Ho:YAG, tienen aplicaciones muy concretas y de gran interés tanto en el campo de la terapéutica dental como en la especialida de cirugía bucal. Las aplicaciones principales del láser de Argón se centran en la polimerización de los materiales de restauración, en la endodoncia y dentro del ámbito de la cirugía bucal, en el corte de tejidos blandos, principalmente para la exéresis de lesiones vasculares y pigmentadas. El láser de Nd:YAP se utiliza principalmente en el campo de la endodoncia y la periodoncia, y el láser de Ho:YAG se emplea en cirugía periapical y en la cirugía artroscópica de la articulación temporomandibular.

Selective ablation of photovoltaic materials with UV laser sources for monolithic interconnection of devices based on a-Si:H

Lasers are essential tools for cell isolation and monolithic interconnection in thin-film-silicon photovoltaic technologies. Laser ablation of transparent conductive oxides (TCOs), amorphous silicon structures and back contact removal are standard processes in industry for monolithic device interconnection. However, material ablation with minimum debris and small heat affected zone is one of the main difficulty is to achieve, to reduce costs and to improve device efficiency. In this paper we present recent results in laser ablation of photovoltaic materials using excimer and UV wavelengths of diode-pumped solid-state (DPSS) laser sources. We discuss results concerning UV ablation of different TCO and thin-film silicon (a-Si:H and nc-Si:H), focussing our study on ablation threshold measurements and process-quality assessment using advanced optical microscopy techniques. In that way we show the advantages of using UV wavelengths for minimizing the characteristic material thermal affection of laser irradiation in the ns regime at higher wavelengths. Additionally we include preliminary results of selective ablation of film on film structures irradiating from the film side (direct writing configuration) including the problem of selective ablation of ZnO films on a-Si:H layers. In that way we demonstrate the potential use of UV wavelengths of fully commercial laser sources as an alternative to standard backscribing process in device fabrication.

Aplicació de verificació i control de codi de barres i datamatrix

A les línies de producció de l’empresa Laboratorios Hipra, s’ha plantejat imprimir els codis de les caixes mitjançant nous làsers amb la tècnica de delineat làser, amb aquests nous models de làser es vol imprimir codis datamatrix. Per tal que això sigui possible, és molt important poder tenir un control de les impressions realitzades pel làser, ja que en cas contrari, podrien empaquetar-se caixes amb un marcatge erroni. S’ha dissenyatuna aplicació capaç de verificar i controlar les impressions realitzades pels làsers. Aquesta aplicació ha de ser capaç de verificar i controlar les caixes marcades tant amb codis de barres com amb datamatrix, a més a més de mostrar totes les dades dels marcatges per una pantalla SCADA. L’aplicació també incorpora un sistema d’expulsió de les caixes amb un marcatge d’inferior qualitat a la desitjada en cada moment

Brittle to ductile transition in a fiber bundle with strong heterogeneity

We analyze the failure process of a two-component system with widely different fracture strength in the framework of a fiber bundle model with localized load sharing. A fraction 0≤α≤1 of the bundle is strong and it is represented by unbreakable fibers, while fibers of the weak component have randomly distributed failure strength. Computer simulations revealed that there exists a critical composition αc which separates two qualitatively different behaviors: Below the critical point, the failure of the bundle is brittle, characterized by an abrupt damage growth within the breakable part of the system. Above αc, however, the macroscopic response becomes ductile, providing stability during the entire breaking process. The transition occurs at an astonishingly low fraction of strong fibers which can have importance for applications. We show that in the ductile phase, the size distribution of breaking bursts has a power law functional form with an exponent μ=2 followed by an exponential cutoff. In the brittle phase, the power law also prevails but with a higher exponent μ=92. The transition between the two phases shows analogies to continuous phase transitions. Analyzing the microstructure of the damage, it was found that at the beginning of the fracture process cracks nucleate randomly, while later on growth and coalescence of cracks dominate, which give rise to power law distributed crack sizes.