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Nanotecnología de la Naturaleza RSS

Nature Nanotechnology es una revista de investigación de primer nivel que se centra en todos los aspectos de la nanociencia y la nanotecnología. Publica artículos de investigación originales, reseñas, noticias y opiniones sobre la ciencia y la tecnología de los materiales a nanoescala y nanoestructurados.

Hilo de notas

Recolección de energía en un amplio rango de frecuencias con un rectificador de Hall no lineal

La recolección de energía electromagnética ambiental requiere rectificación de banda ancha y baja potencia, lo cual es difícil de lograr con diodos convencionales. Ahora, utilizando el efecto Hall no lineal en películas delgadas del aislante cristalino topológico SnTe, se demuestra rectificación inalámbrica y de polarización cero en frecuencias de megahertz a terahertz y con una sensibilidad que llega a niveles de potencia ambiental.

Mejorando la espectroscopía y la microscopía con métodos emergentes en correlación de fotones e iluminación cuántica

Esta Revisión analiza los detectores de un solo fotón y las fuentes de luz cuántica para microscopía de superresolución, mediciones por debajo de los límites de ruido clásicos y espectroscopía resuelta por número de fotones como herramientas emergentes para la caracterización de materiales electrónicos a nanoescala y bioimagen.

Una nanomedicina comprometida con el metabolismo energético mantiene la homeostasis mitocondrial para aliviar el envejecimiento celular

A través de la unión a la ATP sintasa mitocondrial, nanomedicinas ingenierizadas rejuvenecen células madre óseas envejecidas y restauran la osteogénesis, revirtiendo la osteoporosis en ratones y ofreciendo una terapia senolítica potencial para el envejecimiento esquelético.

Liposomas acústicamente activables como nanotecnología traslacional para la liberación de fármacos dirigida a sitios y la neuromodulación no invasiva

Nanotransportadores acústicamente activables fabricados mediante la incorporación de un 5% de sacarosa en liposomas liberan fármacos con ultrasonidos de baja intensidad, proporcionando un sistema fácilmente traducible clínicamente para la neuromodulación no invasiva tanto central como periférica.

Emulador optoelectrónico compacto para procesamiento visual

Al imitar las vías visuales del cerebro, un dispositivo neuromórfico de visión minimalista ultra-adaptativo replica las funciones neuronales retinianas y corticales a través de dinámicas de orden superior impulsadas tanto óptica como eléctricamente.

Dinámica de orden superior en un dispositivo de visión neuromórfica ultraadaptativo

Se informa de un dispositivo de visión neuromórfico adaptativo único que emula cuatro dinámicas neuronales visuales de alto orden, lo que permite un sistema de inteligencia visual artificial general altamente eficiente y compacto para escenarios dinámicos.

Crecimiento de moiré con ADN

Torcer materiales bidimensionales les da propiedades novedosas, pero es desafiante programarlos. Ahora se ha demostrado que el origami de ADN puede sembrar el crecimiento de superrejillas torcidas a nuevas escalas y con mejor programabilidad.

Visualizar la nanoestructura de la capa de azúcar de la célula

El glicocáliz, la capa de azúcar de la célula, tiene roles clave en inmunología, cáncer, infecciones virales y más. Visualizar su arquitectura molecular era imposible hasta ahora. Aquí, combinamos etiquetado metabólico con microscopía de fluorescencia de resolución de ångström para visualizar azúcares individuales dentro de glicanos en la superficie celular, obteniendo así imágenes de resolución molecular del glicocáliz.

Formación bajo demanda de bases de Lewis para celdas solares de perovskita eficientes y estables

La adición de clorhidrato de semicarbazida como aditivo ácido de Lewis mejora la formación de películas basadas en FAPbI3 en fase α y promueve una distribución vertical homogénea de los cationes del sitio A mediante un proceso de desprotonación-reprotonación. El rendimiento mejorado del dispositivo alcanza hasta el 26,12% con alta estabilidad, y las células solares de perovskita en mini-módulos que alcanzan el 21,47% (área, 11,52 cm2) demuestran una gran escalabilidad.

Electrosíntesis de urea pura a partir de gases de combustión pretratados en un entorno con limitación de protones establecido en un electrolizador de electrolito sólido poroso

Este estudio revela que el efecto sinérgico de entornos con limitación de protones y el acoplamiento de activación cooperativa multisitio mejora sustancialmente la co-reducción electrocatalítica de CO2 y N2 para la producción de urea, permitiendo la síntesis a escala de gramos.

Piracetam moldea cristales de perovskita de banda prohibida ancha para tándems de perovskita escalables.

Piracetam mejora la cristalinidad y uniformidad de la perovskita de banda prohibida ancha, permitiendo celdas solares tándem monolíticas de perovskita con eficiencias del 28.71% (0.07 cm2) y del 28.20% (1.02 cm2), asegurando una pérdida mínima de eficiencia durante la ampliación de escala.

Fotovoltaicos de perovskitas de haluro de estaño heteroestructurados 2D/3D homogéneos

Los cationes de cesio promueven la coagulación de coloides perovskíticos 2D y 3D, sincronizando su cinética de nucleación y permitiendo la formación de fotovoltaicas heteroestructuradas 2D/3D libres de plomo con una eficiencia de conversión de potencia certificada del 16,65%.

Silicio nanoporoso modificado con oro para la regulación fotoelectroquímica de condensados intracelulares

Un fotocatalizador nanoporoso que produce bajos niveles de peróxido de hidrógeno se muestra que modula los granulos de estrés intracelulares, mejorando la resistencia contra el estrés oxidativo y proporcionando cardioprotección en un modelo ex vivo de lesión de isquemia-reperfusión miocárdica en roedores.

De pequeñas baterías a grandes reclamos

En la investigación de baterías, las áreas de los electrodos y las dimensiones de la celda afectan el rendimiento de almacenamiento de energía. Aquí, los autores discuten los factores que influyen en la confiabilidad de las mediciones electroquímicas y el rendimiento de la batería en células de iones de litio con diferentes áreas de electrodos.

Nanoconjuntos de Li+(ionóforo) diseñados para soluciones de electrolito bifásico acuoso/no acuoso para baterías de litio de alto potencial

Las soluciones electrolíticas a base de Li acuosas y no acuosas presentan estrechas ventanas de estabilidad electroquímica, lo que dificulta el funcionamiento de las baterías a altos potenciales de celda. Aquí, para sortear esta limitación, los autores proponen el uso combinado de soluciones electrolíticas acuosas y no acuosas modificadas en diversas configuraciones de celdas a base de Li.

Electrolito superiónico conductor de vacantes ricas en β-Li3N para ciclos estables de baterías de metal de litio en estado sólido

Este nuevo electrolito sólido β-Li3N demuestra un mecanismo de difusión superiónica mediado por vacantes, logrando una alta conductividad iónica (2,14 × 10−3 S cm−1) y suprimiendo efectivamente el crecimiento de dendritas de litio. Su alta compatibilidad con el litio y estabilidad en el aire prometen una mayor seguridad y rendimiento en baterías de litio metálico en estado sólido, lo que lo hace ideal para aplicaciones avanzadas de almacenamiento de energía.

Ensamblaje íntimo atómico de interfaces de metal-óxido dual para la conversión en tandem de syngas a etanol

La asamblea íntima atómica de interfaces duales FeOx-Rh-ZrO2, lograda al diseñar selectivamente FeOx altamente disperso en pequeños racimos de Rh en forma de balsa, apoyados en zirconia tetragonal, permite una conversión en tandem altamente eficiente de syngas a etanol.

Un enfoque de conversión de energía de rayos X en cascada hacia la teranóstica de cáncer de resplandor de radio posterior

Aquí, los autores presentan el diseño, la ensamblaje molecular y las perspectivas mecanísticas de una sonda radio-teranóstica nanoparticulada orgánica activable por biomarcadores para radioterapia de precisión guiada por imágenes con sensibilidad hasta una profundidad de 15 cm en tejidos gruesos.

Sondas nanoprobes de radio-resplandor orgánico para teranósticos del cáncer

Aprovechando los rayos X para inducir una luminiscencia prolongada (brillo radio posterior) y efectos radiodinámicos a partir de agentes ópticos inorgánicos típicamente permite el diagnóstico y la terapia en profundidades de tejido inaccesibles a la luz. Ahora, se ha desarrollado un enfoque de conversión de energía de rayos X en cascada para aumentar la baja eficiencia de conversión de rayos X intrínsecamente baja de las moléculas orgánicas para la construcción de nanosondas de brillo radio posterior para teranósticos del cáncer.

Evolución dependiente de la capa de estructuras electrónicas y correlaciones en grafeno multilayer rómbico

Utilizando microscopía de barrido por efecto túnel y espectroscopia, los investigadores observan correlaciones electrónicas dependientes de la capa en multilayers de grafito rómbico a 77 K, revelando las bandas planas de baja energía aumentadas por capa y las interacciones entre capas.

Manipulación completa en dispositivo de metatesis de olefinas para fabricación precisa

Las detecciones eléctricas de moléculas individuales aclaran tanto las vías productivas como las ocultas degeneradas de la metátesis de cierre de anillo, y permiten la síntesis precisa en dispositivo de un solo polímero con resolución de evento de inserción de monómero individual.

Matriz de memristor optoelectrónico multimodo completamente integrada para computación diversificada en sensores

Este estudio informa sobre una matriz de memristores optoelectrónicos completamente integrada de 128 × 8 con circuitos de semiconductor de metal-óxido-silicio, que cuenta con funcionalidad multi-modo configurable. Demuestra tareas de computación diversificadas en el sensor y consume 20 veces menos energía que las GPUs.

Ingeniería de sensores de molécula única modulares y ajustables desacoplando la detección de la salida de la señal

El estudio presenta un nanosensores de molécula simple modular basado en ADN origami que separa la detección de la señal de salida. Obtiene un contraste de transferencia de energía de resonancia de fluorescencia alto y permite ajustar la ventana de respuesta para mejorar la especificidad del sensor, la multiplexación y la detección lógica.

La intervención dirigida en la interacción de nervios y cáncer mejora la quimioterapia para el cáncer de páncreas

Este estudio presenta el desarrollo de nanofármacos basados en vesículas de membrana externa derivadas de bacterias para la intervención dirigida en la interacción entre nervios y cáncer, lo que mejora eficazmente la quimioterapia del cáncer de páncreas.

Control universal de cuatro cúbits singlete-triplete

Los qubits singlete-triplete implementados en una matriz de puntos cuánticos de germanio de 2 × 4 permiten un circuito cuántico que genera y distribuye entrelazamiento a través de la matriz con una fidelidad de estado de Bell remota del 75(2)% entre el primer y el último qubit.

Pequeños cambios estructurales en lipóidos basados en siloxano mejoran la entrega de mRNA específica de tejido

A partir de una única biblioteca de lipóidos a base de siloxano, las nanopartículas lipídicas incorporadas a siloxano (SiLNPs) que implican modificaciones menores en la química lipídica producen una entrega específica de mRNA al hígado, pulmón o bazo. Tras la mejora de la entrega intracelular, estas SiLNPs muestran una promesa clínica para terapias de reemplazo de proteínas, medicina regenerativa y aplicaciones de edición genética basadas en CRISPR-Cas.

Degradación selectiva de proteínas mediante el tráfico celular de nanopartículas

Este estudio presenta una estrategia flexible basada en nanopartículas para la degradación de proteínas dirigida, simplificando el proceso de diseño mediante rutas de tráfico de nanopartículas intactas y autoensamblaje. Proporciona conocimiento para el diseño de nanomedicina dirigida.

Los fagos filamentosos como bionanofibras inmunoterapéuticas de orientación tumoral

Los fagos son conocidos como virus de tamaño nanométrico inocuos para los humanos que infectan bacterias específicamente. Este trabajo muestra que los fagos filamentosos no líticos que muestran un péptido de unión PD-L1 y un péptido dirigido al melanoma pueden dirigirse eficazmente a los tumores e inhibir el crecimiento tumoral al bloquear el punto de control inmunitario.

Electrodo autolimpiante para la síntesis estable de peróxidos de metales alcalinotérreos

Este trabajo presenta un sistema de reacción que permite la conversión in situ de H2O2 generado por la ORR de 2e− en la superficie del electrodo autolimpiante a peróxidos de metales alcalinotérreos. El oxidante sólido CaO2 muestra una eficiencia comparable a la del H2O2 para la degradación de la tetraciclina.

Supercúmulos de oro de dispersión NIR-II para la imagenología molecular de tomografía de coherencia óptica intravascular

Este estudio presenta supercúmulos basados en nanopartículas de oro que interactúan con NIR-II recubiertas con un mimético de ligando dirigido a la P-selectina como agentes de contraste in vivo para la mejora de la imagenología de la inflamación intravascular en un modelo de roedor utilizando tomografía de coherencia óptica.

Aprovechando la heterogeneidad de las vesículas extracelulares para aplicaciones diagnósticas y terapéuticas

Esta revisión presenta un camino para superar estratégicamente la heterogeneidad de las vesículas extracelulares y la estandarización del ensayo, y ofrece soluciones para lograr la traducción clínica de las vesículas extracelulares para diagnósticos y nanoterapias.

Fases topológicas sintonizables en cadenas de Heisenberg de intercambio alterno espin-1/2 basadas en nanografeno

Los experimentos de microscopía de sonda de barrido realizan el modelo de Heisenberg de espín-1/2 de intercambio alterno a través de cadenas de nanografeno magnético. Controlan las transiciones de fase de Haldane impar a par y monitorizan las correlaciones espín-espín y la dispersión de triplones.

Proteína de seda que conecta el agua y la nanofabricación

La fibroína de seda anfifílica es un surfactante natural. Influye en las interacciones de la interfaz y permite humedecer superficies hidrofóbicas con soluciones acuosas. Esto ofrece una ruta sostenible para fabricar nanodispositivos procesados con agua sin modificación previa de la superficie.

Sintropía sintética para la alimentación cruzada de nucleótidos de adenina entre nanoreactores metabólicamente activos

Aquí los autores presentan un sistema de vesículas sintróficas para el transporte selectivo de nucleótidos de adenina entre nanoreactores productores de ATP y nanoreactores consumidores de ATP. La plataforma puede sostener células sintéticas, bionanoreactores y entidades similares a la vida con ATP.

Coordinación fuera del plano de átomos individuales de iridio con moléculas orgánicas y hidróxidos de cobalto-hierro para impulsar la reacción de evolución de oxígeno

Este artículo presenta un nuevo método para coordinar átomos de iridio con dimetilimidazol y hidróxidos de cobalto-hierro. Esto mejora la reacción de evolución de oxígeno y proporciona altas densidades de corriente con un uso reducido de metales preciosos.