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New gold standard in the sensitivity of weigth scale?

En el presente trabajo se resumen los rasgos generales de la tendencia del uso de nanoresonadores mecánicos basados en nanotubos de carbono en calidad de sensores de masa atómicos. Se analizan las ventajas y obstáculos que se presentan en el camino hacia su aplicación en la espectrometría de masa, y finalmente se consideran sus posibles impactos en diferentes campos de la investigación y la tecnología.

This paper summarizes the general features of the trend of using mechanical nanoresonators based on carbon nanotubes for mass spectrometry. It discusses the advantages and obstacles that stand in the way towards its application in mass spectrometry and finally was considered possible impacts in different fields of research and technology.

Electron and positron contributions to the displacement per atom profile in bulk multi-walled carbon nanotube material irradiated with gamma rays

The electron and positron contributions to the effective atom displacement cross-section in multi-walled carbon nanotube bulk materials exposed to the gamma rays were calculated. The physical properties and the displacement threshold energy value reported in literature for this material were taken into account. Then, using the mathematical simulation of photon and particle transport in matter, the electron and positron energy flux distributions within the irradiated object were also calculated. Finally, considering both results, the atom displacement damage profiles inside the analyzed bulk carbon nanotube material were determined. The individual contribution from each type of secondary particles generated by the photon interactions was specified. An increasing behavior of the displacement cross-sections for all the studied particles energy range was observed. The particles minimum kinetic energy values that make probabilistically possible the single and multiple atom displacement processes were determined. The positrons contribution importance to the total number of point defects generated during the interaction of gamma rays with the studied materials was confirmed.

Se presentan los resultados del cálculo de las contribuciones de los electrones y los positrones a la sección eficaz de desplazamiento de los átomos de carbono en materiales masivos constituidos por nanotubos de paredes múltiples. Para ello se tomaron en consideración las propiedades físicas y la energía umbral de desplazamiento del carbono reportadas en la literatura para este material. Se calculó también la distribución espacial de los flujos energéticos de los electrones y positrones dentro del blanco irradiado utilizando la simulación matemática del transporte de los fotones y las partículas en la materia. Considerando ambos resultados, se determinaron los perfiles de daño por desplazamientos atómicos dentro del material masivo analizado, particularizando el aporte de cada tipo de partícula secundaria generada por la interacción de los fotones. Los resultados mostraron el comportamiento creciente de las secciones eficaces de desplazamiento en todo el rango de energía cinética evaluado. Se determinaron los valores de energías cinéticas de electrones y positrones a partir de los cuales son probabilísticamente posible los procesos de desplazamientos atómicos simples y múltiples. Se confirmó la importancia del aporte de los positrones al número total de defectos puntuales generados durante la interacción de los rayos gamma con el material estudiado.

Raman D-band in the irradiated graphene: Origin of the non-monotonous dependence of its intensity with defect concentration

Raman spectroscopy is one of the experimental techniques more used in studying irradiated carbon nanostructures, in particular graphene, due to its high sensibility to the presence of defects in the crystalline lattice. Special attention has received the variation of the intensity of the Raman D-band of graphene with the concentration of defects produced by irradiation. Nowadays, there are enough experimental evidences about the non-monotonous character of that dependence, but the explanation of this behavior is still controversial. In the present work we developed a simplified mathematical model to obtain a functional relationship between these two magnitudes and showed that the non-monotonous dependence is intrinsic to the nature of the D-band and that it is not necessarily linked to amorphization processes. The obtained functional dependence was used to fit experimental data taken from other authors. The determination coefficient of the fitting was.

La espectroscopía Raman es una de las técnicas experimentales más usadas en el estudio de las nano-estructuras de carbono irradiadas, en particular del grafeno, debido a su alta sensibilidad a la presencia de defectos en la red cristalina. Una atención especial ha recibido la variación de la intensidad de la banda D de los espectros Raman del grafeno con la concentración de defectos producida por la irradiación. Hoy día hay suficientes evidencias experimentales sobre el carácter no monótono de esa dependencia, pero la explicación de ese comportamiento todavía es polémica. En el presente trabajo se desarrolló un modelo matemático simplificado para obtener una relación funcional entre estas dos magnitudes y se demostró que la dependencia no-monótona es intrínseca a la naturaleza de la banda D y que no está ligada necesariamente a procesos de amorfización. La dependencia funcional obtenida fue utilizada para ajustar datos experimentales obtenidos por otros autores. Se obtuvo un ajuste con un coeficiente de determinación.

Effect of seed treatment low doses of X-rays in peppers plants (Capsicum annuum L.).

Se estudió la influencia del tratamiento de semillas con bajas dosis de rayos X sobre el crecimiento y el rendimiento del cultivar de pimiento California Wonder. Las semillas se irradiaron con un equipo de rayos X de baja potencia (11,47 Gy/min) con las dosis 5, 10, 20 y 30 Gy, empleando semillas no irradiadas como control. Se evaluó la altura de las plántulas (mm), longitud de la raíz principal (mm), diámetro del tallo (mm), diámetro medio polar de los frutos (mm), diámetro medio ecuatorial de los frutos (mm), masa promedio de los frutos (g) y rendimiento por planta (kg.planta-1). Los resultados mostraron un incremento significativo (p≤0.001) en los indicadores; altura de las plantas (15%), longitud de la raíz (12%), diámetro del tallo (7%), diámetro medio ecuatorial (47%), masa promedio de los frutos (16%) y rendimiento por plantas (107%), respecto al control.

The influence of seed treatment with X-rays radiation on some growth and yield of peppers plants, California Wonder variety was studied. The seeds were irradiated with X- rays irradiation source of low potency (11,47Gy/min), with doses of 5, 10, 20 y 30 Gy, using untreated seeds as controls. The plant height (mm), root length (mm), stem diameter (mm), polar average diameter (mm) ecuatorial mean diameter (mm), mean fruit mass (g) and yield per plant (kg.plant-1) were evaluated. The results showed a significant improvement (p≤0.001) in the indicators of plants height (15%), root length (12%), stem diameter (7%), equatorial mean diameter (47%), mean fruit mass (16%) and yield per plant (107%), compared to control.

Assessment of historical heavy metal content in healing muds from San Diego river (Cuba) using nuclear analytical techniques

Behavior of heavy metals (Fe, Co, Ni, Cu, Zn and Pb) content in -dated healing mud profiles from San Diego river outlet (western Cuba) has been studied using X-ray fluorescence analysis. Iron-normalized enrichment factors indicate the Co, Ni, Cu and Zn natural origin (Enrichment Factor » 1), reflecting a low anthropogenic impact to the area in the last 100 years. A minor lead enrichment (EF = 2) in the last few decades was determined. The heavy metal levels in most recent mud (0-5 cm, on mg.kg-1 dry weight) were: Co = 18 ± 2, Ni = 62 ± 8, Cu = 52 ± 2, Zn = 72 ± 4 and Pb = 28 ± 2. The comparison with reported Earth’s upper crust average shales and muds, and with data reported for different muds used for medical purposes shows that heavy metal content in San Diego River mud is suitable for its use with therapeutic purposes.

Se determinan los niveles de metales pesados (Fe, Co, Ni, Cu, Zn y Pb) en perfiles de sedimentos del río San Diego, fechados con la técnica de y mediante la técnica de Fluorescencia de Rayos X. La normalización al hierro de los contenidos de metales pesados indicó el origen natural de los elementos Co, Ni, Cu y Zn, así como un muy moderado enriquecimiento en Pb, reflejando el bajo impacto antropogénico que ha tenido esta área en los últimos 100 años. Los niveles de metales pesados en los lodos más recientes (0-5 cm, en peso seco) fueron: Co = 18 ± 2, Ni = 62 ± 8, Cu = 52± 2, Zn = 72 ± 4 y Pb = 28 ± 2. La comparación con los contenidos de metales pesados, reportados en la literatura en lodos de uso medicinal, mostró que el contenido de metales pesados en los lodos del río San Diego es aceptable para su empleo con fines terapéuticos.

Hydrogel wound dressing preparation at the laboratory scale by using electron beam and gamma radiation

The present work describes the preparation of hydrogel based on cross-linked networks of poly (N-vinylpirrolidone), PVP, with polyethyleneglicol and agar with 90% water and PVP nancomposites with a synthetic nanoclay, Laponite XLG, for use as burn dressings. These systems were obtained in two ways: using gamma Co-60 and electron beam radiation. The gelation obtained dose was Dg= 1.72 kGy. The elastic modulus of hydrogel was independent of the method of irradiation. It was 0.39 MPa for the hydrogel irradiated with gamma Co-60 and 0.38 MPa for electron beam irradiation. The elastic modulus of the nanocomposite membrane was 1.25 MPa, three times higher. These results indicate that the PVP/Laponite XLG nanocomposite hydrogel membrane is the best choice for wound dressing applications due to its high water sorption capacity and its superior mechanical properties.

En el presente trabajo se describe la preparación de hidrogeles basados en redes entrecruzadas de poli (N-vinilpirrolidona), PVP con polietilenglicol, agar y un 90% de agua, y nanocomposites de PVP con una nanoarcilla sintética, la Laponita XLG para su empleo como apósito para quemaduras. Estos sistemas se obtuvieron por dos vías: radiación gamma de Co-60 y haz de electrones. La dosis de gelificación obtenida fue de Dg= 1.72 kGy. El módulo elástico de los hidrogeles resultó independiente del método de irradiación, siendo igual a 0.39 MPa para el irradiado con Co-60 y 0.38 MPa para el irradiado con haz de electrones. El módulo elástico de la membrana de nanocomposite fue 3 veces superior, 1.25 MPa. Estos resultados muestran que los hidrogeles de nanocomposites de PVP/Laponita XLG resultan superiores para su aplicación en el tratamiento de quemaduras, por su alta capacidad de sorción de agua y sus mejores propiedades mecánicas.