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Retos y perspectivas para la enseñanza de las nanociencias y nanotecnología en el bachillerato 纳米科学和纳米技术在高中教学中的挑战和前景

Mundo Nano Pub Date : 2023-03-23 DOI: 10.22201/ceiich.24485691e.2024.32.69754

Fernando Flores-Camacho, E. Vega-Murguía, Jesús Manuel Cruz-Cisneros, Leticia Gallegos-Cázares

{"title":"Retos y perspectivas para la enseñanza de las nanociencias y nanotecnología en el bachillerato","authors":"Fernando Flores-Camacho, E. Vega-Murguía, Jesús Manuel Cruz-Cisneros, Leticia Gallegos-Cázares","doi":"10.22201/ceiich.24485691e.2024.32.69754","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/ceiich.24485691e.2024.32.69754","url":null,"abstract":"En el presente estudio exploratorio se analizan las dificultades de los estudiantes del bachillerato para la representación y ubicación de objetos y procesos en nanoescala, así como sus concepciones sobre las nanociencias y nanotecnología en cuanto a sus implicaciones y áreas del conocimiento con las que se relaciona. También se analiza su interés para que este campo se introduzca curricularmente en el bachillerato. Para ello, se construyó un cuestionario que se aplicó en línea a alumnos de bachillerato durante la pandemia de COVID 19 y, posterior a la misma, con los estudiantes ya de forma presencial en la escuela. El cuestionario incorpora algunas preguntas de investigaciones previas y otras nuevas. Los resultados detallan los rangos de escala en la que los estudiantes presentan mayores dificultades, tanto en la determinación del tamaño de objetos como de procesos. También se encontró que, en su mayoría, generalizan las leyes físicas a toda escala. Se muestra que los alumnos tienen clara la importancia de las nanociencias y la nanotecnología en el desarrollo científico y tecnológico, así como para la vida cotidiana, pero no muestran interés porque se incorporen al currículo de ciencias del bachillerato. En el escrito se establecen algunas sugerencias sobre aspectos educativos a considerar para incorporar en este nivel educativo la enseñanza de las nanociencias.","PeriodicalId":32886,"journal":{"name":"Mundo Nano","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-23","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"80636250","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Propiedades fisicomecánicas y funcionales de películas a base de quitosano incorporadas con nanopartículas de plata 壳聚糖基银纳米颗粒膜的物理力学和功能性能

Mundo Nano Pub Date : 2023-03-21 DOI: 10.22201/ceiich.24485691e.2024.32.69752

Dulce María González López, Jaime Amadeo Bustos Martínez, A. H. Partida, B. Schettino-Bermúdez, F. H. Chamorro-Ramírez

{"title":"Propiedades fisicomecánicas y funcionales de películas a base de quitosano incorporadas con nanopartículas de plata","authors":"Dulce María González López, Jaime Amadeo Bustos Martínez, A. H. Partida, B. Schettino-Bermúdez, F. H. Chamorro-Ramírez","doi":"10.22201/ceiich.24485691e.2024.32.69752","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/ceiich.24485691e.2024.32.69752","url":null,"abstract":"Desarrollar películas biodegradables, compatibles y no tóxicas a base de quitosano que permitan la incorporación de nanocompuestos puede ser favorable para su aplicación en diversas industrias como la alimenticia. El objetivo fue desarrollar películas a base de una matriz biopolimérica de quitosano adicionadas con nanopartículas de plata (AgNPs) y evaluar sus propiedades fisicomecánicas, fisicoquímicas y microbiológicas para aplicaciones de envasado de alimentos. Se sintetizaron soluciones AgNPs por el método Lee-Meisel y quitosano (Q), para evaluar la actividad antimicrobiana. Se desarrollaron películas de Q y Q-AgNPs por el método casting y se evaluaron las propiedades fisicomecánicas mediante microscopía electrónica de barrido de emisión de campo, color, resistencia a la tensión, elongación, elasticidad, humedad, solubilidad, grado de hinchamiento, permeabilidad al vapor de agua, velocidad de transmisión del vapor de agua y grosor. La combinación de Q-AgNPs mostró efecto bacteriostático, mientras que las AgNPs mostraron un retraso en el inicio de la fase de crecimiento logarítmico y disminuyó el crecimiento, respecto al control. Las películas Q y Q-AgNPs se observaron homogéneas sin porosidad. El color de las películas Q-AgNPs fue ligeramente más amarillo y menos luminoso, lo que podría conferir protección de la luz. En el mismo sentido, fueron menos permeables al vapor de agua lo que puede conferirles una función de barrera, ofreciendo un mejor efecto protector de los alimentos; además, fueron 9% más resistentes a la elongación, lo cual las hace más maleables; bajo estas condiciones, se concluye que las películas Q-AgNPs son factibles para aplicarse como recubrimientos o empaques para alimentos. ","PeriodicalId":32886,"journal":{"name":"Mundo Nano","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-21","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87085018","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Convergencia de la inteligencia artificial y la nanotecnología 人工智能和纳米技术的融合

Mundo Nano Pub Date : 2023-03-10 DOI: 10.22201/ceiich.24485691e.2023.31.69775

Cesar Alberto Torres-Solis, M. A. Quiroz-Juárez

{"title":"Convergencia de la inteligencia artificial y la nanotecnología","authors":"Cesar Alberto Torres-Solis, M. A. Quiroz-Juárez","doi":"10.22201/ceiich.24485691e.2023.31.69775","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/ceiich.24485691e.2023.31.69775","url":null,"abstract":"La nanotecnología y la inteligencia artificial son dos campos científicos que individualmente han promovido una revolución científica y tecnológica en todo el mundo. Mientras la nanotecnología habilita la manipulación de materia a escalas nanométricas para desarrollar aplicaciones y tecnologías con propiedades únicas, la inteligencia artificial reúne un conjunto de técnicas efectivas para potencializar sistemas informáticos que desempeñen tareas de clasificación, optimización, predicción y reconocimiento de patrones, las cuales son típicamente atribuidas a los seres humanos. La intersección entre ambos campos constituye un área de investigación multidisciplinaria y moderna que promete impulsar una nueva generación de tecnologías y atender retos clave que contribuyan al avance de la ciencia. En este artículo se presenta una revisión general de los esfuerzos reportados en la literatura donde se explotan los atributos de autoaprendizaje de algunos algoritmos de inteligencia artificial en el contexto de nanotecnología. Adicionalmente, se discuten tendencias y perspectivas futuras donde convergen estos campos de investigación científica.","PeriodicalId":32886,"journal":{"name":"Mundo Nano","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"79819483","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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El rol de las plantas silvestres o cultivables de México en la síntesis de nanopartículas 墨西哥野生或可栽培植物在纳米颗粒合成中的作用

Mundo Nano Pub Date : 2023-03-09 DOI: 10.22201/ceiich.24485691e.2024.32.69743

Maleni N. Hernández-Díaz, Nina Torres-Valencia, Mariana Miranda-Arámbula, A. M. Ríos-Cortés, Fabián Fernández-Luqueño, V. López-Gayou, F. López-Valdez

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Nanopartículas de TiO2 fotocatalíticas incorporadas en materiales de construcción. ¡Construyamos edificios inteligentes! 光催化二氧化钛纳米颗粒嵌入建筑材料中。让我们建造智能建筑!

Mundo Nano Pub Date : 2023-03-09 DOI: 10.22201/ceiich.24485691e.2024.32.69737

L. F. Rodríguez-Alfaro, Edith Luévano Hipólito, L. M. Torres-Martínez

{"title":"Nanopartículas de TiO2 fotocatalíticas incorporadas en materiales de construcción. ¡Construyamos edificios inteligentes!","authors":"L. F. Rodríguez-Alfaro, Edith Luévano Hipólito, L. M. Torres-Martínez","doi":"10.22201/ceiich.24485691e.2024.32.69737","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/ceiich.24485691e.2024.32.69737","url":null,"abstract":"En las grandes áreas metropolitanas del mundo se está generando una alta concentración de contaminantes atmosféricos, producto del creciente número de vehículos, fábricas, industrias y construcciones, los cuales están propiciando serios problemas de calidad del aire, de salud pública y de deterioro estructural. Para abordar estos problemas, el uso, en los últimos años, de los materiales de construcción fotocatalíticos ha surgido como una nueva tecnología alternativa para remediar la contaminación de la atmósfera urbana, mantener la estética y la funcionalidad de las infraestructuras. Las grandes áreas superficiales expuestas al sol de cualquier infraestructura proporcionan las condiciones óptimas para la aplicación de materiales fotocatalíticos. El gran interés por esta tecnología ha alentado la creación de diversos materiales de construcción inteligentes con propiedades fotocatalíticas, al incorporarles nanopartículas de TiO2. Por ese motivo, hoy en día se dispone de una gran variedad de productos, tales como pinturas, vidrio, estucos, pavimentos, cementos, entre muchos otros, cuya aplicación se ha promovido recientemente. El propósito del presente trabajo es hacer una revisión integral del proceso fotocatalítico, sus propiedades y sus aplicaciones en la industria de la construcción, así como de los problemas y limitaciones de esta tecnología.","PeriodicalId":32886,"journal":{"name":"Mundo Nano","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"72766199","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Biosíntesis de nanopartículas de plata con actividad antimicrobiana por Pseudomonas aeruginosa ambiental 用环境铜绿假单胞菌生物合成具有抗菌活性的银纳米颗粒

Mundo Nano Pub Date : 2023-03-03 DOI: 10.22201/ceiich.24485691e.2024.32.69721

Rafael Jiménez Mejía, Ángel Daniel Ramírez Herrera, Jesús Alejandro Orozco Ceja, Martha Isabel González Domínguez

{"title":"Biosíntesis de nanopartículas de plata con actividad antimicrobiana por Pseudomonas aeruginosa ambiental","authors":"Rafael Jiménez Mejía, Ángel Daniel Ramírez Herrera, Jesús Alejandro Orozco Ceja, Martha Isabel González Domínguez","doi":"10.22201/ceiich.24485691e.2024.32.69721","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/ceiich.24485691e.2024.32.69721","url":null,"abstract":"Las nanopartículas de plata (NPs-Ag) son de gran interés debido a las aplicaciones potenciales en diferentes áreas. En busca de metodologías que no presenten riesgos a la salud y sean amigables con el ambiente, la biosíntesis de nanopartículas ha sido una opción viable. Se sabe que diversas biomoléculas presentes en los microrganismos pueden tener las funciones de agente oxidante, reductor y estabilizador, favoreciendo la formación de nanopartículas. En el presente trabajo se tuvo como objetivo la biosíntesis, caracterización y evaluación de la actividad antibacteriana de NPs-Ag. La biosíntesis se realizó a partir de sobrenadante de un cultivo de Pseudomonas aeruginosa, las nanopartículas se caracterizaron mediante espectroscopía UV-VIS, microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos X, y la actividad antibacteriana se evaluó con ensayos de dilución en caldo Mueller Hinton, se determinó la concentración mínima inhibitoria (CMI) y concentración mínima bactericida (CMB) sobre bacterias Gram positivas y negativas. Se encontró que la mejor síntesis fue con una mezcla de 20% de sobrenadante conteniendo 3 mM de AgNO3, observando nanoestructuras con morfologías mixtas. Presentaron actividad contra bacterias Gram positivas y negativas con CMI de 1 a 2 µg/ml y CMB de 2 a 4 µg/ml. En conclusión, el sobrenadante de cultivos de P. aeruginosa es una alternativa viable para la síntesis de NPs-Ag con actividad antibacteriana.","PeriodicalId":32886,"journal":{"name":"Mundo Nano","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"80487409","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Efecto de la temperatura en la formación de nanoestructuras luminiscentes en el KBr:Eu2+ 温度对KBr:Eu2+中发光纳米结构形成的影响

Mundo Nano Pub Date : 2023-03-01 DOI: 10.22201/ceiich.24485691e.2024.32.69750

E. V. Mejia-Uriarte, J. N. Delgado-Medina, R. Y. Sato-Berrú, M. Navarrete, C. Flores-Jímenez, O. Kolokoltsev

{"title":"Efecto de la temperatura en la formación de nanoestructuras luminiscentes en el KBr:Eu2+","authors":"E. V. Mejia-Uriarte, J. N. Delgado-Medina, R. Y. Sato-Berrú, M. Navarrete, C. Flores-Jímenez, O. Kolokoltsev","doi":"10.22201/ceiich.24485691e.2024.32.69750","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/ceiich.24485691e.2024.32.69750","url":null,"abstract":"Se presenta el estudio del efecto de la temperatura en la formación de nanoestructuras luminiscentes (NsL) en el monocristal de KBr:Eu2+. Las muestras se almacenaron durante 16 semanas a 100 y 200 °C para formar la fase de Suzuki (FS) y fase dihaluro (FD), respectivamente, la concentración de impurezas en ambos casos fue ~380 ppm. La formación de nanoestructuras fue estudiada por espectroscopía óptica (EO) y las imágenes fueron obtenidas por microscopía de fuerza atómica (AFM). Los espectros de absorción y emisión reportan cambios importantes en 10 Dq para la FS a 11365.2 cm–1, con pico de misión a 433 nm y para la FD 10 Dq a 5319.3 cm–1 con dos picos de emisión a 428.5 y 450.7 nm, característicos de la fase dihaluro. Las imágenes observadas por AFM muestran que las NsL para la FS van desde 40 a 435 nm de diámetro con alturas de 2 a 120 nm, en contraste con la FD donde hay dispersión de tamaños es desde 20 nm hasta de 500 nm de diámetro, pero con alturas limitadas en el intervalo de 1 a 7 nm. Estos resultados comprueban suposiciones teóricas que, efectivamente, la FD es de tipo laminar, los resultados obtenidos están de acuerdo con la literatura reportada. ","PeriodicalId":32886,"journal":{"name":"Mundo Nano","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-03-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"72783751","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Aplicaciones de los nanodiamantes fluorescentes 荧光纳米金刚石的应用

Mundo Nano Pub Date : 2023-02-21 DOI: 10.22201/ceiich.24485691e.2024.32.69673

Ana Carolina Rodríguez-Báez, Nayeli Pérez-Morales, Santos Adriana Martel Estrada

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Interacciones de nanoestructuras sobre óxido de grafeno 纳米结构与氧化石墨烯的相互作用

Mundo Nano Pub Date : 2023-02-21 DOI: 10.22201/ceiich.24485691e.2023.31.69765

C. Rodríguez-González, Luis Alfredo Ayala-Fonseca, Pedro Salas Castillo

{"title":"Interacciones de nanoestructuras sobre óxido de grafeno","authors":"C. Rodríguez-González, Luis Alfredo Ayala-Fonseca, Pedro Salas Castillo","doi":"10.22201/ceiich.24485691e.2023.31.69765","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/ceiich.24485691e.2023.31.69765","url":null,"abstract":"En el comienzo de la historia del grafeno, el óxido de grafeno representaba únicamente un paso intermedio en la metodología para la obtención de láminas de grafeno. Sin embargo, resultados posteriores de la investigación de este material mostraron que el óxido de grafeno exhibe una estructura con defectos y grupos funcionales que le confieren propiedades únicas. Dada la versatilidad de su superficie, se han propuesto distintas vías de funcionalización que han resultado en la obtención de gran variedad de materiales híbridos. En este trabajo, presentamos la obtención y caracterización de tres materiales funcionalizados basados en láminas de óxido de grafeno decoradas con nanopartículas de plata, dióxido de titanio e hidroxiapatita. Estas nanoestructuras fueron caracterizadas mediante difracción de rayos X, espectroscopia Raman y microscopia electrónica de transmisión. De forma particular se estudió la mejora en las propiedades térmicas del grafeno oxidado-nanopartículas de plata mediante análisis termogravimétrico (TGA), la mejora de las señales Raman mediante el mecanismo químico de SERS en el material decorado con dióxido de titanio y se realizó un ensayo de viabilidad celular MTT, en el que se observó que no presentaba citotoxicidad el grafeno oxidado decorado con hidroxiapatita obtenido al usar urea para la precipitación del biocerámico.","PeriodicalId":32886,"journal":{"name":"Mundo Nano","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-02-21","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"78604372","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Síntesis de nanocompuestos oro-grafeno para la cuantificación electroquímica de peróxido de hidrógeno y glucosa 用于过氧化氢和葡萄糖电化学定量的金石墨烯纳米化合物的合成

Mundo Nano Pub Date : 2023-02-20 DOI: 10.22201/ceiich.24485691e.2023.31.69768

Salvador Fernández, Edgar Cuara, Maiby Valle Orta, Uriel Alejandro Sierra Gómez

{"title":"Síntesis de nanocompuestos oro-grafeno para la cuantificación electroquímica de peróxido de hidrógeno y glucosa","authors":"Salvador Fernández, Edgar Cuara, Maiby Valle Orta, Uriel Alejandro Sierra Gómez","doi":"10.22201/ceiich.24485691e.2023.31.69768","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/ceiich.24485691e.2023.31.69768","url":null,"abstract":"La cuantificación electroquímica de biomarcadores en fluidos frecuentemente emplea nanopartículas metálicas como sustratos de detección. El desarrollo de materiales de cuantificación ha evolucionado en las últimas décadas con la incorporación de materiales de grafeno a los sistemas de medición, generando variantes de compuestos de grafeno-nanometales, Los materiales compuestos aprovechan la gran conductividad electrónica del grafeno y el aumento en la sensibilidad y selectividad que les confiere. El óxido de grafeno y productos reducidos de éste, se han usado tradicionalmente en la manufactura de compuestos de grafeno-nanopartículas metálicas. La tendencia se explica por la relativa facilidad de síntesis de los materiales oxidados de grafeno, sin embargo, esta facilidad tiene como inconveniente la pérdida de propiedades eléctricas de los materiales sintetizados y la posible disminución de sus características de detección. Para evitar estas restricciones, idealmente se deberían de usar como sustratos materiales de grafeno no oxidados, sin embargo, su manufactura no es sencilla. Reportamos aquí un método de preparación de nanoplaquetas de grafeno prístino y su fácil conversión a compuestos decorados con nanopartículas de oro. Describimos el uso de los compuestos como sustratos útiles para la cuantificación electroquímica de glucosa y peróxido de hidrógeno en fluidos.","PeriodicalId":32886,"journal":{"name":"Mundo Nano","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-02-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"89547988","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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