Showing posts with label diamante. Show all posts
Showing posts with label diamante. Show all posts

Friday, March 06, 2015

Atomic-Scale Nuclear Spin Imaging Using Quantum-Assisted Sensors in Diamond

Trabajo realizado, por: A. Ajoy, U. Bissbort, M. D. Lukin, R. L. Walsworth, and P. Cappellaro.

Ellos nos dicen:
Las proteínas son la parte más importante como bloques de construcción de la vida. La hablididad de obtener una estructura de proteína de alta resolución es la clave del descubrimiento de drogas (fármacos) desde que la estructura naturalmente revela sitios que pueden ser el objetivo de las drogas. Hay diferentes métodos para determinar la resolución de la estructura de la proteína, tales como cristografía de rayos x, los cuales nos ayudan a comprender más la estructura de una proteína. [...] Recientemente, se ha asociado a los sensores cuánticos con el "nitrogen-vacancy (NV)" en el centro del diamante. (trad. realizada por Mauricio Ortiz).
NV centers in bulk diamond have mapped the location of single 13C nuclear spins inside the diamond crystal [12–14], while shallow-implanted NVs have recently demonstrated the ability to sense a small number of nuclear spins in various organic materials [15–20], as well as single and small ensembles of electronic spins outside the diamond sensor.

Cito sus conclusiones:
We proposed a practical method for atomic-scale nuclear spin imaging in biomolecules using NV centers in diamond. Recent developments in materials fabrication [24,57], ion implantation [58,59], and coherent control techniques [60,61] have brought diamond magnetometers close to the threshold of single nuclear spin sensitivity. These quantum sensors have the potential to be an important tool in proteomics, as they overcome some of the challenges plaguing other experimental techniques, such as x-ray diffraction and conventional NMR. Most prominently, they would not require crystallization of the sample, a challenge for many classes of biomolecules such as membrane proteins, nor large sample sizes. Our novel strategy combines coherent control of the NV sensor with an intrinsic quantum memory to enhance the sensor spectral resolution. This control strategy not only creates a sharp dynamic filter by alternating periods of a spin-lock Hamiltonian with evolution under a gradient field, but it also provides other advantages. The sequence is compatible with homonuclear decoupling, thus allowing sensing beyond the natural biomolecule NMR linewidth. In addition, our technique allows mapping the couplings among the spins themselves, using them as local probes of their environment. The resulting multidimensional NMR spectra highlight spatial correlations in the sample, lift spectral overlaps due to symmetries, and aid the structure reconstruction algorithms. This would allow us to resolve the contributions in the NV signal arising from different nuclear spins in a dense sample and to use the acquired information to determine the nuclear spin positions. Reconstructing a protein local 3D structure under its natural conditions would allow researchers to work backwards and design compounds that interact with specific sites. By combining the strength of NMR-inspired control techniques with the quantum properties of NV center spins, the proposed strategy for magnetic resonance detection at the nanoscale promises to make diamond-based quantum sensors an invaluable technology for bio-imaging.



En mi opinión, es un poco complicado imaginarse los resultados, ya que su trabajo no es algo sencillo. Ellos tuvieron que realizar algunos cálculos, y modificar, de acuerdo a sus necesidades, ciertos métodos para la obtención de sus resultados. Su trabajo ayudará en la industria de la farmacia y, quizás, a los que se dedican a la resonancia magnética, al poder hacer sensores cuánticos de diamantes para las imágenes.

Los invito a leer esta publicación completa, en: https://journals.aps.org/prx/pdf/10.1103/PhysRevX.5.011001


Subida por: Luis Mauricio Ortiz Gálvez.

Monday, February 18, 2013

¿Con qué se corta el diamante?



     Como la mayoría lo sabe, el diamante es el material con mayor dureza conocido, si concideramos dureza como la resistencia que ofrece un material a la rayadura. Dentro de la escala de Mohs de dureza de minerales, el diamante ocupa el lugar de dureza máxima, 10. La dureza del diamante es tal, que a ello debe su nombre desde la antigüedad.

Los diamantes naturales más duros del mundo se encuentran en Nueva Gales del Sur, Australia, en donde se les llamaron can-ni-faire, lo que literamente significa -no puede hacerse nada con ellos-. Se sabe que la dureza del material se debe a su crecimiento, que es una sola etapa. Cuando el crecimiento se da en diversas etapa, en esas circunstancias son en las que se producen los fallos, planos de defectos en redes cristalinas, etcétera.

Gracias a su dureza, los diamantes tienen las características perfectas para ser una gema, debido a que sólo puede ser rayado por otros diamantes.También tienen uso en la industria, en donde se usa para el cortado y el pulido de otros materiales.


Acerca de su uso industrial, los diamantes cortan otros materiales, e incluso otros diamantes, pero, ¿qué material se usa para cortar el diamante entonces?. Respuesta: puntas de nitruro de boro, un material que se puede sintetizar en condiciones de elevada presión y que según las más recientes noticias ha demostrado tener una dureza y resistencia superior a la del cristal.


El nitruro de boro no es un material nuevo, pero según el estudio de la revista Nature, su dureza se debe a sus nanopartículas (de un tamaño de unos 3,8 nanómetros). Su cristalización cúbica le proporciona un aspecto transparente y una resistencia superior a la de la piedra preciosa.

Para los expertos, que la dureza aumente al disminuir el tamaño no es una novedad. Es lo que se conoce como el efecto Hall-Petch. Ello se debe, a grandes rasgos, a que las estructuras grandes están formadas por una acumulación de otras menores, por lo que las zonas de unión pueden favorecer roturas. Pero el efecto no crece indefinidamente. Llega un momento en que la dureza no aumenta.

Lo novedoso del hallazgo del equipo dirigido por Yongjun Yan, de la universidad china de Yanshan, es doble. Por un lado, típicamente el efecto Hall-Petch tiene un límite y la dureza deja de aumentar cuando se llega a partículas de 100 nanómetros o menos. Y, por otro, la dureza alcanzada.


Saber más:

http://sociedad.elpais.com/sociedad/2013/01/18/actualidad/1358524083_564086.html
http://www.solociencia.com/ingenieria/05102411.htm

Wednesday, April 28, 2010

El diamante ya no es el material natural más duRo

Encontré la siguiente nota sobre el diamante;

Carlos Martín, febrero 18, 2009

Una de las clásicas pregntas del Trivial y programas de tv. tiene los días contados, y es que ante el cláscico ¿úál es el material más duro? El diamante ya no será una respuesta correcta. Ya se ha hablado en otras ocasiones de materiales, principalemente artificiales o compuestos más duros que el diamante, pero en esta ocasión, estamos ante otra sustancia natural, bautizada como lonsdaleite.

También constituido por átomos de carbono, como el diamante, ha resultado ser un 58% más duro que la piedra preciosa, o almenos, eso aseguran en la revista NEW SCIENTIST.

El equipo que lo ha descubierto, dirigido por Zicheng Pan en la Universidad de Shangai, ha realizado pruebas de tensión que determinan estos datos, y también nos explican que este tipo de materiales (los lonsdaleites) se forman raramente cuando los meteoritos que contienen grafito golpean la Tierra.

Pese a esta dureza y por otro lado, el nitruro de bodo también ha resultado ser un 18% mas duro que el diamante realizando las mismas pruebas (aunque en este caso se rate de un compuesto), y es más versátil que el diamante y el lonsdatelite, ya que es estable con oxígeno a temperaturas más altas de diamante. Y esto lo hace ideal para colocarlo en la punta de corte y herramientas de perforación que operan a altas temperaturas.

fuente: Itv News

Monday, April 26, 2010

Científicos mexicanos crean diamantes a partir del tequila

Científicos mexicanos demostraron que el tequila sirve para crear pequeñas capas de diamantes que, aunque no pueden convertirse en joyas, abren un amplio abanico de posibilidades, por ejemplo, como sustituto del silicio en los chips de las computadoras.

“Sería muy difícil obtener diamantes como para un anillo, por ejemplo. Se forman pequeños cristales, cada uno con miles y miles de átomos de carbón, de un tamaño muy pequeño”, aseguró el doctor Luis Miguel Apátiga, investigador del Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

Desde el pasado verano, cuando lograron este sorprendente descubrimiento, Apátiga y otros dos científicos estudian posibles aplicaciones para que el producto no sólo “llame la atención”. Más allá del simbolismo, el grupo es consciente de que todo puede quedar como un hallazgo curioso si no encuentran la manera de hacerlo rentable comercialmente.

El científico aventura posibles usos de esta variedad, como “detectar radiación, recubrir herramientas de corte o, sobre todo, como sustituto, en el futuro, del silicio en los chips de las computadoras”.

Según el investigador, cuando se evapora el líquido del tequila surge un vapor que se arrastra a una cámara, donde se produce una reacción química que rompe las moléculas y hace que los átomos de carbón que aparecen se vayan depositando unos encima de otros sobre una base de acero inoxidable, formando la estructura del diamante.

La primera prueba exitosa se hizo con un tequila blanco de una marca común, pero ahora el grupo analiza el comportamiento de otros tipos de tequila más selectos, como los añejos, para determinar cuál es el que mejor se adapta a esta asombrosa transformación.

Eso si esta de pelos! imaginate, poder obtener elementos preciosos apartir de un tequila, imaginate cuantas personas empezarian a investigar las potencialidades del tequila.

Fuente. http://www.novaciencia.com/category/quimica/

El diamante ya no es el material natural más duro

Una de las clásicas preguntas del Trivial y programas de televisión tiene los días contados, y es que ante el clásico ¿Cuál es el material más duro? El diamante ya no será una respuesta correcta. Ya hemos hablado en otras ocasiones de materiales, principalmente artificiales o compuestos más duros que el diamante, pero en esta ocasión, estamos ante otra substancia natural, bautizada como lonsdaleite.

También constituido por átomos de carbono, como el diamante, ha resultado ser un 58 por ciento más duro que la piedra preciosa, o almenos, eso aseguran en la revista New Scientist.

El equipo que lo ha descubierto, dirigido por Zicheng Pan en la Universidad de Shangai, ha realizado pruebas de tensión que determinan estos datos, y también nos explican que este tipo de materiales (los lonsdaleites) se forman raramente cuando los meteoritos que contienen grafito golpean la Tierra.

Pese a esta dureza y por otro lado, el nitruro de boro también ha resultado ser un 18% más duro que el diamante realizando las mismas pruebas (aunque en esto caso se trate de un compuesto), y es más versátil que el diamante y el lonsdaleite, ya que es estable con oxígeno a temperaturas más altas de diamante. Y esto lo hace ideal para colocarlo en la punta de corte y herramientas de perforación que operan a altas temperaturas.

Orale que padre, ya ven la ciencia avanza dia a dia, con nuevas aportaciones

Tuesday, May 05, 2009

Diamantes

El carbono es el elemento del que se conocen un mayor número de compuestos. Dos de sus variedades más conocidas son: diamante y grafito. El diamante arde en el aire dando dióxido de carbono. Lavoissier, uno de los padres de la química, quemó un diamante concentrando sobre él los rayos del sol con una lupa.


El Cullinan es el mayor diamante que haya aparecido jamás. Tenía un peso de 3.106 quilates (1 quilate = 200 mg) cuando se encontró en la mina Premier (Transvaal, Sudafrica) en 1905. El gobierno del Transvaal lo compró en 750.000 dólares y se lo regaló al rey británico Eduardo VII en 1907 como regalo de cumpleaños. Después de varios meses de estudio I.J. Asscher, tallador holandés, lo cortó en 9 grandes piedras y 100 más pequeñas. Todas ellas son perfectas y forman parte de la joyas de la corona británica. Las dos mayores son : la Gran Estrella de África , o Cullinan I, de 530 quilates y forma de pera y la Segunda estrella de África o Cullinan II de 317 quilates.



El diamante Excelsior de 995 quilates, descubierto también en Sudáfrica en 1893, era el mayor conocido antes del Cullinan. Fue cortado también por I.J. Asscher en 21 piezas que iban de 1 a más de 70 quilates.




El diamante Orlov de cerca de 200 quilates es uno de los que tiene una historia mas rocambolesca. Según la leyenda un desertor francés lo robo de un templo Brahman en Misore en el que se utilizaba como el ojo de un ídolo. Otra historia alternativa cuenta que la piedra pertenecía al rey de Persia Nader Shah y después de su asesinato fue robada y vendida a un Armenio que se llamaba Shaffrass. Sea cual sea su verdadera historia en 1774 la compró el conde Grigori Grogorievich Orlov en un fallido intento de ganar el favor de la emperatriz Catalina II de Rusia que montó la piedra en el cetro imperial de los Romanov. Actualmente se conserva en Moscú.



Desde 1960 se fabrican diamantes sintéticos industrialmente. Los primeros diamantes sintéticos se produjeron en 1995 en los laboratorios de la compañia americana General Electric. Para obtenerlos se sometió al grafito a presiones de cerca de 100.000 atmósferas y a temperaturas superiores a los 3000 ºC.

En 1565, un naturalista suizo-alemán, Conrad Gesner, se hace eco del primer lápiz : un instrumento que servía para escribir, consistente en un trozo de grafito contenido en un receptáculo de madera. La mina de los lápices está constituida normalmente por una mezcla de gráfito y arcilla. El grafito puro es demasiado blando. Uno de sus isótopos radiactivos el Carbono 14 se utiliza para conocer la edad de restos arqueológicos.
Información obtenida de:

 NEODIMIO  ¡no te lo pierdas!