Preparação de nanopartículas de prata e ouro: um método simples para a introdução da nanociência em laboratório de ensino

A new practical experiment involving silver and gold nanoparticle syntheses was introduced in an inorganic chemistry laboratory course for undergraduate students at the Institute of Chemistry, UNICAMP. The nanoparticles were synthesized by the reduction of silver nitrate and tetrachloroauric acid with sodium borohydride and sodium citrate in an aqueous medium. Stabilities of the suspensions were tested using several different reactants including sodium chloride, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol and cistamine. Changes in optical properties were observed by electronic spectra and also by transmission electronic microscopy, which also yielded data for estimating particle size.

Preparação de nanopartículas de prata e ouro: um método simples para a introdução da nanociência em laboratório de ensino

A new practical experiment involving silver and gold nanoparticle syntheses was introduced in an inorganic chemistry laboratory course for undergraduate students at the Institute of Chemistry, UNICAMP. The nanoparticles were synthesized by the reduction of silver nitrate and tetrachloroauric acid with sodium borohydride and sodium citrate in an aqueous medium. Stabilities of the suspensions were tested using several different reactants including sodium chloride, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol and cistamine. Changes in optical properties were observed by electronic spectra and also by transmission electronic microscopy, which also yielded data for estimating particle size.

PREPARAÇÃO DE PONTOS DE CARBONO E SUA CARACTERIZAÇÃO ÓPTICA: UM EXPERIMENTO PARA INTRODUZIR NANOCIÊNCIA NA GRADUAÇÃO

Carbon dots (CDs) constitute a new class of carbon-based nanomaterials that measure less than 10 nm and display attractive physical and chemical features such as fluorescence. CDs have been considered the new “power” carbon nanomaterials since their accidental discovery in 2004. This study reports a simple, easy, and accessible experiment for undergraduate courses. The experiment involves the preparation of CDs by pyrolysis using commercial gelatin as a low cost precursor as well as CD purification and optical characterization. The optical properties of CDs such as absorption and emission properties make them a promising material for teaching the basic concepts and techniques used for characterization of nanomaterials. Also, the reactants and final product are suitable for undergraduate courses since they are non-toxic materials. The prepared CDs can be used in such applications as bioimaging, solar cells, and photocatalysis.

Do termo à estruturação semântica: representação ontológica do domínio da Nanociência e Nanotecnologia utilizando a Estrutura Qualia

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Analises da nanociência e nanotecnologia na perspectiva de ciência, tecnologia e sociedade cts

In this contribution, we discuss and analyze some aspects of nanoscience and nanotechnology, based on the approach kwon as Science, Technology and Society (STS), as well as the prospects of Philosophy of Technology. In this context, we specify the constitute the nanoscience and nanotechnology analytic research field. I is also reported its genesis and limits, emphasizing the impacts of nanotechnology in the development of the contemporary society, such as the possible benefits and problems associated to the use of nanotechnology, as well as environmental impacts, doubts and uncertainties that permeate this areas, in addition some ethical questions and public policies for the sector are analyzed.

Nanotecnologia e nanociência em livros didáticos de física do nível médio: discursos sobre a tecnologia e a educação científica e tecnológica

In this contribution, we analyze conceptual approaches to nanotechnology and nanoscience in recent issues of secondary education of Brazilian physics textbooks. We analyzed fifteen collections of Physics textbooks of recent editions, however, only two books, belonging to different collections incorporate considerations about nanotechnology and nanoscience in their approaches. We focus our analysis on three aspects, namely: the place dedicated to approaches to nanoscience and nanotechnology, notions about technology and its contributions to critical scientific education. This is a qualitative research; it was used as conceptual approaches the Philosophy of Technology, The Discourse Analysis (DA) and Science, Technology, Society (STS) concepts. We found that in two examined textbooks the approaches to nanoscience and nanotechnology is a complementary description of modern physics, associated with quantum theory. In this context, the concepts of nanoscience and nanotechnology focus superficially in the genesis of the field and some possible areas of applications. It was not identified in all textbooks warnings about the potential risks to human health and the environment from the use of nanotechnology and nanoscience. We understand that textbooks approaches about nanotechnology and nanoscience round a instrumental technological perspective, however keep away from the scientific and technological critical education.

Nanochromics: old materials, new structures and architectures for high performance devices

Due to the development of nanoscience, the interest in electrochromism has increased and new assemblies of electrochromic materials at nanoscale leading to higher efficiencies and chromatic contrasts, low switching times and the possibility of color tuning have been developed. These advantages are reached due to the extensive surface area found in nanomaterials and the large amount of organic electrochromic molecules that can be easily attached onto inorganic nanoparticles, as TiO2 or SiO2. Moreover, the direct contact between electrolyte and nanomaterials produces high ionic transfer rates, leading to fast charge compensation, which is essential for high performance electrochromic electrodes. Recently, the layer-by-layer technique was presented as an interesting way to produce different architectures by the combination of both electrochromic nanoparticles and polymers. The present paper shows some of the newest insights into nanochromic science.

Development of copper and nickel based oxide thin-films: design and fabrication of thin-film transistors

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Nanotecnologia e Nanociência

Microsensors químics: ISFET i MEMFET

Treball de recerca realitzat per un alumne d’ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l’any 2008. La nanobiotecnologia és una branca de la nanociència i/o nanotecnologia que previsiblement tindrà un gran creixement i impacte durant els propers anys en molts camps i especialment en el de la diagnosi i tractament de malalties. Això requereix disposar de biosensors a escala nanomètrica que siguin molt sensibles i selectius enfront d’agents químics i biològics, a fi de poder obtenir dades en temps real “in situ” a nivell cel•lular i facilitar tractaments específics i personalitzats. Un petit pas previ als nanobiosensors són els microsensors químics, que poden ser fàcilment implantats en teixits humans sense lesionar-los i proporcionar mesures freqüents o contínues del pH o de la concentració de diversos ions que són dades importants per determinar l’estat de salut d’una persona. Els sensors ISFET tenen una configuració que els permet detectar i mesurar les concentracions de ions H+, per tant mesuren el pH. Entre les seves aplicacions hi destaca la gran eficàcia en la detecció del ió H+ en petites concentracions, que, entre altres usos com els biomèdics, és de gran importància en la mesura de la qualitat dels terrenys de cultiu. Si el sensor tipus ISFET és modificat mitjançant una membrana, com es fa en el present treball, pot desenvolupar moltes aplicacions en el camp de la salut, com és el cas de la detecció de cèl•lules mortes dins el cos humà, i per tant detectar de manera precoç la necrosi.

Implementació de cursos d'Electrònica i Tècniques de Microscòpia en modalitat docent semipresencial amb estratègies de treball cooperatiu i avaluació continuada en entorn de programari lliure Moodle

L’objectiu principal del present projecte MQD és la implementació de cursos semipresencials en el campus virtual MOODLE per a la docència de les assignatures d’Electrònica troncals de l’ensenyament de Física que depenen del nostre departament i de l’assignatura Tècniques de Microscòpia, que és optativa i comuna als Màsters de Nanociència i Nanotecnologia i d’Enginyeria Física. Plantegem metodologies docents basades en: (1) reduir la presencialitat, (2) afavorir l'autoaprenentatge, (3) aplicar estratègies d’avaluació formativa i avaluació acreditativa continuada i (4) fer ús de les TIC com a suport a la docència. La versatilitat de la plataforma Moodle per compartir recursos permetrà generar un material docent accessible per altres professors. D’altra banda, la possibilitat de Moodle per a la gestió de grups, organització i revisió de tasques facilitarà el seguiment de l’activitat d’autoaprenentatge i de treball cooperatiu així com de l’avaluació final dels aprenentatges. Durant la duració d'aquest projecte MQD s'han implementat els segúents entorns: - Curs d'Electrònica Física, semipresencial, amb treball cooperatiu i amb implantació d'avaluació continuada - Entorn de Coordinació del Master de Nanociència i Nanotecnologia - Curs de l'assignatura optativa de Màster Oficial de Nanociència i Nanotecnologia "Tècniques de Microscòpia"

Nanomaterials in the European Union [the quest for a regulatory regime]

Mentre que les nanotecnologies s'espera que porti beneficis importants en molts sectors i contribuir a la competitivitat, hi ha un creixent cos de dades científiques que indiquin que hi ha motius raonables per témer que els nanomaterials en particular pot donar lloc a els possibles riscos i efectes nocius per a la salut i el medi ambient. El meu objectiu és examinar com la Unió Europea està donant forma a un règim regulatori per nanomaterials: l'opció regulatòria escollida, la legislació vigent aplicable i la seva eficàcia (amb especial atenció sobre REACH buits normatius), la posició adoptada per la els diferents actors en aquest procés i l'evolució prevista legal en el curt termini.

Síntesi de nous compostos tipus catecol amb aplicació en materials funcionals

En el nostre grup d’investigació i en col·laboració amb el grup d’investigació del doctor Daniel Ruiz-Molina del Centre d’investigació en Nanociència i Nanotecnologia (CIN2) d’aquest campus universitari, hem iniciat un projecte que es planteja aconseguir biomimetitzar certes proteïnes adhesives de mol·luscs, en que la seva adherència es deu a la presència de la funcionalitat catecol. Aprofitant aquesta propietat adhesiva dels catecols, l’objectiu és poder desenvolupar nous materials per a recobriments hidro- i oleofòbics, i nous materials adhesius sent necessari el desenvolupament de protocols sintètics per a l’obtenció de compostos tipus catecol convenientment substituïts. En el present treball de recerca s’ha aconseguit la síntesi del nou catecol 10, que presenta en la seva estructura una cadena alquílica parcialment fluorada amb la finalitat de fer-ne recobriments hidro- i oleofòbics, i l’optimització i escalat del catecol 2, que presenta una cadena alquílica, amb la finalitat de fer-ne recobriments hidrofòbics. També s’ha explorat en la síntesi de catecols amb una funcionalitat tiol amb la finalitat de poder desenvolupar superfícies o nanopartícules d’or adhesives. Partint del producte comercial 17, s’ha aconseguit obtenir 10 en tres etapes sintètiques i un rendiment global del 57% i 2 en dues etapes sintètiques i un rendiment global del 63% a escala multigram, millorant la metodologia sintètica existent que consistia en quatre etapes sintètiques i un 48% de rendiment global.

Síntesi de nous catecols amb aplicació en materials adhesius bioinspirats

En el nostre grup de recerca i en col·laboració amb el doctor Daniel Ruiz-Molina del Centre d’Investigació en Nanociència i Nanotecnologia (CIN2) d’aquest campus universitari, hem iniciat un projecte que es planteja aconseguir biomimetitzar certes proteïnes adhesives de mol·luscs, l’adherència de les quals es deu a la presència de la funcionalitat catecol. L’objectiu és poder desenvolupar nous materials adhesius basats en aquesta funcionalitat, per tant, és necessari posar a punt protocols sintètics per a l’obtenció de compostos tipus catecol convenientment substituïts. Concretament, en el present treball s’ha aconseguit la síntesi del nou catecol 10, que incorpora en la seva estructura una cadena alquílica acabada en la funcionalitat tiol, amb la finalitat de desenvolupar, més endavant, superfícies o nanopartícules d’or adhesives. En el transcurs d’aquest treball s’ha sintetitzat 4-(6’-mercaptohexil)catecol 10 en una síntesi de tipus convergent l’etapa clau de la qual és una reacció de Wittig entre la sal de fosfoni 11 i l’aldehid 20. La síntesi desenvolupada consta de 9 etapes i s’ha obtingut un rendiment global del 2%.

The Nonequilibrium thermodynamics of small systems

The interactions of tiny objects with their environments are dominated by thermal fluctuations. Guided by theory and assisted by new micromanipulation tools, scientists have begun to study such interactions in detail.

Bicelles: new nano systems for skin applications

Bicellar systems are lipid nanostructures formed by long- and short-chained phospholipids dispersed in aqueoussolution. Because of their attractive combination of lipid composition, small size and morphological versatility, bicellesbecame new targets for skin research. Bicelles modify the skin biophysical parameters and modulate the skin barrier function acting as enhancers for drug penetration. Moreover, these aggregates have the ability to penetrate through the narrowintercellular spaces of the skin stratum corneum and to reinforce its lipid lamellae. Their structures allows for the incorporation of different molecules that can be carried through the skin layers. Theremarkable versatility of bicelles is their most important characteristic, which makes it possible their use in different fields.These aggregates represent new nanosystems for skin applications. In this work we provide an overview of the main properties ofbicelles and their effects on the skin.