La Nanotecnología

Texto de la profesora Doña Mercedes Velázquez Salicio.

En los últimos años estamos siendo testigos de grandes descubrimientos científicos que han dado lugar a un cambio sin precedentes en el mundo de la ciencia. Una de las ciencias que juega un papel crucial en esta revolución es la nanotecnología, que comprende el estudio, diseño, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, dispositivos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nanoescala, así como la explotación de fenómenos y propiedades de esa nanomateria. Cuando se manipula la materia a escala tan pequeña aparecen fenómenos y propiedades totalmente nuevos, por lo que la nanotecnología presenta retos que van más allá de la fabricación de productos con alto valor tecnológico, ya que debe proponer modelos que interpreten estos nuevos fenómenos. Es por tanto una de las características fundamentales de esta ciencia el constituir un ensamblaje de numerosos campos altamente especializados de las diferentes ramas del conocimiento.

La naturaleza transversal de esta ciencia es la que ha llevado a varios grupos de investigadores de los departamentos de Física Aplicada, Física Fundamental y Química Física de la Universidad de Salamanca a unir sus esfuerzos para constituir una unidad de investigación, denominada Unidad de Nanoelectrónica y Nanomateriales de la Universidad de Salamanca, USAL-NANOLAB. Esta unidad ha sido reconocida como unidad de excelencia por la Universidad de Salamanca y está constituida a su vez por cuatro Unidades de Investigación Consolidada (UIC) reconocidas por la Junta de Castilla y León. El principal objetivo de esta unidad es la preparación, caracterización, producción y simulación de nanomateriales de alto valor tecnológico que se diseñarán con el objetivo utilizarlos como componentes de dispositivos optoelectrónicos, spintrónicos, nanodiodos semiconductores, transistores de efecto campo, sensores químicos, sensores de gases, recubrimientos, etc. Uno de los grupos de esta unidad de excelencia es el  Grupo de Coloides e Interfases, cuyos miembros participamos activamente en la docencia del Máster Universitario en Química Supramolecular. El trabajo de investigación de nuestro grupo se centra en la investigación de nuevos materiales híbridos basados en óxidos de grafeno y polímeros y nanopartículas que puedan ser utilizados como componentes de LEDs, en la captura de CO2, como sensores de gases y en dispositivos electrónicos. El trabajo se centra en la preparación de películas depositadas sobre sólidos de estos nuevos materiales y en la modulación de sus propiedades mediante cambios en la composición y morfología de las películas para hacerlas idóneas para cada aplicación. El objetivo global es obtener una base racional para el diseño de nuevos nanomateriales.

También participamos en actividades de innovación y transferencia con empresas nacionales y europeas como Grupo Antolín Ingeniería (Burgos), ECOFILTER (Oslo), Francisco Albero S.A. (Barcelona), entre otras. Con estas empresas hemos colaborado en la fabricación de nanomateriales como óxido de grafeno, o de híbridos óxido de grafeno/nanopartículas de plata que en estos momentos se utilizan como componentes de automóviles de alta gama.

Nota: La imagen de la ilustración de este texto es una Imagen de SEM de Nanohilos de plata recubiertos de óxido de grafeno.

Algunas de las publicaciones realizadas en estos últimos años son:

  1. López-Díaz, D., López-Holgado, García-Fierro, J.L., Velázquez, M.M,Evolution of the Raman Spectrum with the Chemical Composition of Graphene Oxide.

Journal of Physical Chemistry C. 121, 20489−20497, 2017

  1. Alejo, T., Paulo, P.M.R., Merchán, M.D., García-Fernández, E., Costa, S.M.B. Velázquez, M.M.Influence of 3D aggregation on the photoluminescence dynamics of CdSe quantum dot films

Journal of Luminescence, 183, 113-120. 2017

  1. María J. de Jesús Valle, D. López Díaz, M.M. Velázquez, A. Sánchez Navarro,  Development and In Vitro Evaluation of a Novel Drug Delivery System (Albumin Microspheres Containing Liposomes) Applied to Vancomycin.

Journal of Pharmaceutical Sciences, 105, 2180-2187, 2016.

  1. Velázquez, M.M, Alejo, T., López-Díaz, D., Martín-García, B., Merchán, M.D.Langmuir-Blodgett Methodology: a Versatile Technique to Build 2D Material Films

Chapter in Two-dimensional Materials – Synthesis, Characterization and Potential Applications, ISBN 978-953-51-4813-5, 2016, Chapter 2, 21-42.

  1. López-Díaz, D., Merino, C. Velázquez, M.M, Modulating the optoelectronic properties of Silver nanowires films: effect of capping agent and the deposition technique.

Nanomaterials 8(11), 7622-7633, 2015.

  1. Claramunt,S., Varea, A., López-Díaz, D., Velázquez, M.M, Cornet, A., Cirera, A., Title: The Importance of Interbands on the Interpretation of the Raman Spectrum of Graphene Oxide.

Journal of Physical Chemistry C. 119, 10123−10129, 2015.

  1. Authors: Hidalgo, R.S., López-Díaz, D., Velázquez, M.M.,Graphene Oxide Thin Films: Influence of Chemical Structure and Deposition Methodology

Langmuir, 31, 2697−2705, 2015.

  1. Authors: Alejo, T., Merchán, M. D., Velázquez, M. M.,Adsorption of Quantum Dots onto Polymer and Gemini Surfactant Films: A Quartz Crystal Microbalance Study

Langmuir, 30, 9977−9984, 2014.

  1. Martín-García, B., Velázquez, M. M.,Nanoparticle self-assembly assisted by polymers: the role of shear stress in the nanoparticle arrangement of Langmuir and Langmuir-Blodgett Films.

Langmuir, 30, 509 – 516, 2014.

  1. Martín García, B., Paulo, P. M.R., Costa, S. M.B., Velázquez, M. M.,Photoluminescence Dynamics of CdSe QD/polymer Langmuir-Blodgett Thin Films: Morphology Effects.

Journal of Physical Chemistry C. 117, 14787 – 14795, 2013.

  1. Alejo, T., Martín-García, B., Merchán, M.D. and Velázquez, M.M.,QDs Title Supported on Langmuir-Blodgett Films of Polymers and Gemini Surfactant.

Journal of Nanomaterials 1-10, 2013.

  1. López-Díaz, D., Velázquez, M.M, Blanco de la Torre, S., Pérez Pisonero, A, Trujillano, R., García-Fierro, J.L., Claramunt, S., Cirera, A.,The Role of Oxidative Debris on Graphene Oxide Films.

ChemPhysChem: a European journal of chemical physics and physical chemistry, 14, 4002 – 4009, 2013.