GIXE y XIXE en el salón de clases
Jorge A. López, Miguel Castro Colín y Sunil Valparla
Physics Department
University of Texas at El Paso
El Paso, Texas, 79968, USA

La enseñanza de la estructura atómica es necesariapara el entendimiento de teoría de bandas, conductores, semiconductores, MEMS ynano-estructuras.  El presente trabajo propone una demostración en clase altamenteinteractiva para mejorar el aprendizaje de la estructura electrónica de losátomos.  Usando tanto una fuente radiactiva como un generador de rayos X debaja potencia, se logra demostrar el efecto de fluorescencia de rayos X pormedio de GIXE (“Gamma Induced X-ray Emission”) y XIXE (“X-rayInduced X-ray Emission”) para ilustrar la existencia de la estructura atómica. Usando exámenes antes y después de la demostración se mide el impacto de lamisma en el aprendizaje de estos conceptos.

Del grafito a los nanotubos de carbono. Una guía para su aplicación en la

nanociencia y la nanotecnología

Juan Salvador Arellano Peraza

Área de Física Atómica Molecular Aplicada, División de Ciencias Básicas e

Ingeniería, UAM-Azcapotzalco. Av. San Pablo No. 180. México 02200, D.F.

México.

e-mail: [email protected]

Se muestra un modelo sencillo para construir a partir de una hoja aislada de grafito (grafeno), cualquier nanotubo (n, m) de carbono. Se explica porqué en los compuestos intercalados de litio en grafito, las hojas de grafeno son del mismo tipo y no como ocurre en el grafito, donde se alternan consecutivamente hojas de tipo A y B. Como ejemplos, se discuten la adsorción de la molécula de hidrógeno en los nanotubos de carbono (5,5) y (6,6), la “libre” difusión de un átomo de plomo a lo largo del eje del nanotubo (6,6), y la modificación en las curvas de energía potencial de algunos de estos sistemas, en función de la posición de una molécula de hidrógeno, cuando hay una vacancia sencilla o doble de átomos de carbono, en el nanotubo, o en la hoja de grafeno, o en un sistema compuesto formado tanto por grafeno como por nanotubos de carbono.

From graphite to carbon nanotubes. A guide for its applications on nanoscience and nanotechnology

Juan Salvador Arellano Peraza

Área de Física Atómica Molecular Aplicada, División de Ciencias Básicas e

Ingeniería, UAM-Azcapotzalco. Av. San Pablo No. 180. México 02200, D.F.

México.

e-mail: [email protected]

SOLUCIONES IÓNICAS BIDIMENSIONALES: UN ESTUDIO DE DINÁMICA MOLECULAR

G.A. Méndez, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Apdo. Postal 1152, Puebla.

[email protected]

M. González-Melchor, Instituto de Física, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Apdo. Postal J-48,  Puebla, Pue.

 [email protected]

H. Ruiz, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Apdo. Postal 1152, Puebla, Pue.

[email protected]

El presente trabajo es un estudio numérico de una mezcla binaria bidimensional de discos cargados suspendidos en agua en equilibrio termodinámico. Se usa dinámica molecular¹ y el modelo primitivo restringido para obtener las funciones de distribución radial, la presión y la energía interna del sistema. En el programa de dinámica molecular se implementaron las sumas de Ewald en dos dimensiones², lo que nos permitió considerar apropiadamente el largo alcance de las interacciones electrostáticas en las propiedades calculadas.

¹ M.P. Allen and D.J. Tildesley, Computer Simulation of liquids, Clarendon Press Oxford  (1987).

² G.T. Gao, X.Z. Zeng, J. Chem. Phys. 106, 3311-3317 (1997). 

Education in Nanotechnology: a bridge between science and industries.

Emilio Muñoz-Sandoval, Humberto Terrones, Mauricio Terrones

Advanced Materials Department

Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, A.C. (IPICYT)

Camino a la Presa San José 2055. Col. Lomas 4ª. Sección

San Luis Potosí, 78216, MEXICO

The economic globalization has emphasized two natural ingredients in the development of science: multidiscipline and innovation. These two ingrediets have also driven the development of nanoscience and nanotechnology. In this context, nanotechnology is emerging and it has generated an important impact in the national and international industries. The possibility of incorporating nanostructures in the commercial products in order to improve their performance is one of the immediate impacts that industry has established with excellent viability. The nanotechnology would be capable of increasing companies’ profits by having new technological innovation. The Advanced Materials Department at IPICYT has implemented two different academic paths intrinsically related to this technological and scientific development: 1) The Fisrt Graduate program of nanoscience and nanotechnology (PhD and Maters) in order to train students with a multidisciplinary approach; 2) PhD technological graduate program in nanoscience and nanotechnology as a way to implement technological innovation within Mexican industries in order to become competitive worldwide. In this talk it will be presented some successful cases of nanoscience and nanotechnology implemented in our graduate programs which are relevant to bilateral collaborations at worldwide level.

Conceptos básicos de Bionanotecnología Farmacéutica

María Eugenia Bustamante Estudillo y Honorina Ruiz Estrada

^aFacultad  de Ciencias Físico Matemática, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Apdo. Postal 1152, Puebla, Pue., C.P. 72001, ^bInstituto de Física Luis Rivera Terrazas, Apartado Postal J-48, 72570 , Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla,Pue., México. E-mail: [email protected],  [email protected]

Resumen Se presenta un estudio de la posible correlación del nivel de razonamiento de los escolares de tercero de secundaria y sus ideas acerca del principio de Bernoulli [2];  que dice que: “Cuando la rapidez de un fluido aumenta, su presión disminuye”. La presión en un fluido incomprensible depende de esta y la velocidad en un área transversal, fluye a lo largo de un tubo, por lo tanto el fluido debe tener una aceleración y esta es causada por una fuerza que se aplica al fluido que lo rodea. Esto significa que la presión debe ser diferente en diferentes regiones  dependiendo del diámetro de la tubería. Los  niveles de razonamiento de los alumnos se estimaron de acuerdo a la taxonomía de Piaget [5], por medio de la prueba de Lawson [3]; para el segundo punto se diseñó una actividad a lápiz y papel y una experimental que permitió poner en conflicto las ideas de los estudiantes con los hechos reales. Se discuten los esquemas de razonamiento que dominan los estudiantes, así como aquellos que en estos momentos no son accesibles a ellos y se da su perfil cognitivo. Por último se discute la posible correlación entre el nivel de razonamiento de los estudiantes y las ideas previas que tienen acerca del principio de Bernoulli.

LOS NIÑOS Y LOS JÓVENES: LA  PRÓXIMA GENERACIÓN DE NANOCIENTÍFICOS

1 Laboratorio de Nanotecnología e Ingeniería Molecular, Departamento. de Química, CBI, UAM-Iztapalapa.

2 Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma Benito Juárez, Oaxaca, Oaxaca, México. [email protected], [email protected] y [email protected]

RESUMEN

            Actualmente la nanotecnología y la nanociencia, son áreas de investigación con una creciente relevancia a nivel internacional, esto se debe a que se encuentran fuertemente vinculadas con áreas de estudio como la biología, la química, la física y las matemáticas, que a su ves, abrazan todo el conocimiento científico adquirido hasta el momento por la humanidad.

            Para el desarrollo de las nanociencias, se han realizado impresionantes esfuerzos en cuanto al mejoramiento de microscopías electrónicas, así como, en el desarrollo de nuevas tecnologías como las microscopías por sonda, que permiten la visualización y análisis a escalas nanométricas y atómicas, buscando comprender y generar nuevos materiales que provean al mundo de una mejor calidad de vida. Sin embargo, para explotar el potencial que ofrece el estudio de las nanociencias no sólo es necesaria la inversión en laboratorios y equipamiento, también es primordial la inversión en la educación de las generaciones más jóvenes.

            Se ha observado que a edades tempranas, en un rango de 7 a 16 años, los chicos actualmente son mucho más concientes de las ventajas que les ofrecen las nuevas tecnologías y los productos derivados de estas, debido a que viven inmersos en ellas. Esta conciencia y la curiosidad acerca de saber, como funciona el mundo que los rodea, así como su deseo de crear y transformar lo que ya conocen, son pensamientos propios de este rango de edad, por lo que es importante que en esta etapa se propicie un acercamiento a la nanociencia y la nanotecnología.

            Para que los niños tengan este conocimiento a su alcance y que enfaticen su interés por desarrollarse  académicamente como “Nanocientíficos”, se requiere involucrar directamente a los investigadores y especialistas de las nanociencias, con los profesores especialistas en enseñanza primaria, secundaria y media superior.  Esto con el fin de propiciar el desarrollo de foros dirigidos especialmente a niños y jóvenes, donde sean los investigadores directamente quienes  expongan sus trabajos de forma adecuada, así como incentivar las visitas de grupos a los centros y laboratorios donde este tipo de investigación se desarrolla y finalmente generar una colaboración entre profesores y científicos para la difusión de la nanotecnología y la nanociencia, donde se pueda desarrollar material didáctico apto para estas edades.

Los núcleos de excelencia educativa para nanotecnologías. La propuesta de las Iniciativas Científicas Milenio del Banco Mundial y la nanotecnología en América Latina

Guillermo Foladori,Mark Rushton, Edgar Zayago Lau
Programa Doctoral en Estudios del Desarrollo. Universidad Autónoma de Zacatecas, México.. Miembro de la Red Latinoamericana de Nanotecnología y Sociedad (ReLANS).

Resumen

Se analiza la propuesta Milenio del Banco Mundial para incentivar las investigaciones en nanotecnología en América Latina. Se ubica tal propuesta en el marco de las economías del conocimiento. Se concluye levantando algunas preocupaciones sobre la sustentabilidad de dichos proyectos como palancas del desarrolllo.

Género e Interacción social en los cuerpos académicos PROMEP con investigadores dedicados a las Nanociencias y Nanotecnologías

Armando Barrañón, UAM-Azcapotzalco, Cd. de México.

Resumen

Se presentan resultados que indican la necesidad de incorporar a las mujeres en los cuerpos académicos PROMEP con miembros dedicados a las Nanociencias y Nanotecnologías. Un estudio estadístico realizado en este tipo de cuerpos académicos sugiere que este tipo de cuerpos cumplen la ley de potencias que resulta de suponer que la homeostasis de los cúmulos de investigadores resulta de la optimización de la Entropía de Información de Shannon, tanto a nivel local como global. Esta entropía corresponde a un modelo de interacción social, lo que puede interpretarse como un indicador de que los cuerpos académicos PROMEP con miembros dedicados a las Nanociencias y Nanotecnologías se cohesionan a través de la interacción social, en contraste con las redes grandes de investigación, las cuales corresponden a un proceso de institucionalización que les permite alcanzar un tamaño mayor. Analizando las dimensiones promedio, se encontraron valores promedios en el tamaño de los cúmulos en el rango de los cinco investigadores dentro de estos cuerpos académicos PROMEP, lo que corresponde al comportamiento de cúmulos en los que la interacción social es el factor dominante. Se analizan los datos publicados por el PROMEP en el 2007, que constan de 45 cuerpos académicos fondeados por la SEP con un tamaño promedio de 5 y con un total de más de 240 investigadores. Los resultados coinciden en términos de tamaño promedio con los datos generados por el PROMEP en el 2004, lo cual nos confirma que hay señales de que las redes de investigación en Nanociencias y Nanotecnología aún no se encuentran en un proceso de institucionalización que las pudiera convertir en redes nacionales de investigación en Nanotecnología. Esto puede confirmar la necesidad de fundar una Iniciativa Mexicana para la Nanotecnología, que coordine la institucionalización de estas redes. Y en términos de género, el ajuste del tamaño de las redes a un modelo de interacción social junto con la baja participación de la mujer en este tipo de cuerpos puede ser también una señal de la necesidad de establecer cuotas para la participación de las mujeres en cuerpos PROMEP, como parte de este proceso de institucionalización.