Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Reporta la formación de microesferas huecas de α-Fe2O3 (hematita), mediante el método de burbujeo. Técnica que es sencilla, porque no demanda plantillas, surfatactes, condiciones especiales de presión o pasos complejos. Para concretar ese propósito, lo primero que realizamos fue comprobar la generación de esferas huecas cristalizadas de hematita hueca, para ello, se reaccionaron nitrato férrico nanohidratado y ácido cítrico en agua con el método sol-gel. Luego, esta mezcla se sometió a un horno tubular en atmósfera de aire a temperaturas entre 180 y 600ºC. Se reporta burbujeo entre 550 y 600º C -después de producida la condensación. La morfología y evolución de cristal, fue sometida a estudio mediante difracción de rayos-X, microscopio electrónico de barrido, espectroscopía Mössbauer, termogravimetría y dispersión a pequeño ángulo (SAXS). La muestra consistió en una mixtura de magnetita, maghemita y hematita. Se calentó entre 250-400ºC. En ella observamos que la fase cristalizada de hematita se formó adoptando la forma de microesferas huecas; las mismas que se obtuvieron, luego de su cocimiento entre 500 y 600ºC. De ese modo, se demostró que la cristalización y la medida de las esferas de hematita se incrementan con la temperatura. Las medidas magnéticas registradas, sugieren claramente la transición de Morin en las esferas huecas. Además, se presenta un modelo para la formación de las microesferas huecas de hematita sin plantillas duras. / Tesis

Desde el descubrimiento de su estructura por Watson y Crick hace unos 50 años atrás, el ADN ha venido a llenar nuestras vidas en muchas áreas; desde el reconocimiento paterno por ADN, hasta el reconocimiento forense, desde el genoma humano hasta las terapias genéticas. Estas, y otras maneras en que el ADN afecta las actividades humanas, están relacionadas a su función como material genético, no solo nuestro material genético, sino el de todos los organismos vivos. En este artículo, vamos a ignorar el papel biológico del ADN; en cambio, vamos a discutir como las propiedades que lo hacen exitoso en su rol como material genético, también lo hacen conveniente para su uso como nuevo material de construcción en la escala nanométrica: sin duda, un papel novedoso y prometedor del ADN en la emergente área de la nanotecnología.

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / En el presente trabajo se estudió la influencia que ejerce un soporte polimérico en base a quitosano (Qo) sulfonado en ensayos de cristalización heterogénea in vitro de carbonato de calcio (CaCO3) usando la técnica de difusión de gases. Para ello primeramente se elaboró un soporte de Qo sulfonado y se realizaron cuatro tratamientos de cristalización. Dos de ellos fueron ensayos control (1 y 2) y dos fueron ensayos que utilizaron soportes poliméricos, film de Qo puro (3) y un soporte de Qo sulfonado (4). El ensayo 4 fue el único que utilizo una superficie funcionalizada y sobre la cual se formaron cristales de CaCO3. Los cristales de CaCO3 obtenidos fueron caracterizados mediante las técnicas de Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), espectroscopía Raman e Infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) y con difracción de rayos x (XRD). Los resultados morfológicos mediante SEM de los cristales depositados sobre el soporte de Qo sulfonado mostraron una morfología romboédrica concordante con calcita. Los resultados obtenidos mediante Raman y FTIR comprobaron la naturaleza físico química tanto de soporte utilizado como del material cristalino obtenido. Así, Raman mostró la presencia de Qo sulfonado y cristales con ciertos patrones del polimorfo de calcita. FTIR por su parte permitió caracterizar el soporte y reafirmar el polimorfismo de estos cristales. La técnica XRD corroboró la naturaleza del polimorfo de calcita. En resumen, de acuerdo a los resultados obtenidos en esta Memoria de Título se concluye que Qo sulfonado como soporte en un ensayo de cristalización heterogénea de CaCO3 actúa como una superficie efectiva para el control de la nucleación y crecimiento de cristales, haciendo de este modelo de cristalización un modelo muy simplificado y una aproximación más plausible a las condiciones biomiméticas en que ocurre el fenómeno de mineralización biológica. / Proyecto Fondecyt No. 1110194

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / La formación de minerales inorgánicos es controlada biológicamente en los organismos vivos (biomineralización) formando materiales compósitos híbridos orgánico-inorgánicos. Estos materiales híbridos poseen propiedades superiores, las cuales han sido ampliamente estudiadas. A nivel de laboratorio, el carbonato de calcio (CaCO3) ha sido investigado siendo útil para el estudio de la biomineralización y la formación de nuevos biomateriales. Para controlar las características de los cristales de CaCO3 es necesario comprender los mecanismos por los cuales los cristales se forman y las interacciones entre sus componentes orgánico e inorgánico. En este contexto, polímeros naturales y sintéticos han sido utilizados como aditivos y/o sustratos en ensayos de cristalización in vitro, modificando la morfología de cristales CaCO3. Así, el quitosano (Qo) y el ácido poliacrílico (APA) han mostrado ser activos en el control de la nucleación, crecimiento y orientación cristalográfica del CaCO3. En este trabajo se evaluó Qo y APA sobre la cristalización de CaCO3 in vitro usando una técnica electroquímica. Se estudiaron las reacciones químicas involucradas en la formación electroquímica del CaCO3 mediante cronoamperometría en electrodos ITO como electrodo de trabajo. Se evaluaron las variables de tiempo, voltaje y concentración de APA. El Qo fue utilizado como sustrato biopolimérico en la electrocristalización de CaCO3. Los resultados de los ensayos se evaluaron mediante SEM y XRD. Las curvas amperométricas demuestran que en los primeros 3 minutos ocurre una disminución importante en los valores de corriente en todos los ensayos, lo que demuestra la formación de cristales o depósito de CaCO3. Al realizar ensayos de CaCO3 sin aditivo, se obtienen cristales con tamaño de 10 µm, de morfología tetraédrica y romboédrica con fases alargadas y bordes bien definidos. Al usar APA se observaron aglomerados de partículas de forma irregular distribuidos ampliamente en la superficie del ITO. Mientras que, en presencia de un film de Qo, se observan cristales superpuestos y con formas tetraédricas. Finalmente, al combinar ambos polímeros en un mismo ensayo, se observan cristales con formas esféricas bien definidas. Mediciones de XRD de ángulo rasante, confirman la formación de CaCO3 amorfo (ACC) en los ensayos donde se encuentra presente APA. Por otro lado, al usar Qo se demuestra que es un modulador de la morfología y disposición de los cristales sin alterar su fase cristalina romboédrica / Financiamiento: Proyecto Fondecyt No. 1140660

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / La dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC), comúnmente conocida como lecitina, es una molécula ampliamente utilizada para estudiar el efecto de los lípidos en el proceso de biomineralización, debido a que constituye uno de los fosfolípidos más abundantes en la membrana celular. En este sentido, al evaluar su efecto en la cristalización del CaCO3, se ha determinado que no sólo es capaz de actuar como plantilla para la cristalización, sino también, que puede modificar la morfología de los cristales obtenidos. En el presente estudio se utilizó el método de difusión de gases para evaluar el efecto de cuatro soluciones de lecitina de diferentes concentraciones, en la cristalización del CaCO3 in vitro, con el objetivo de analizar la importancia de la disposición espacial de las micelas de lecitina en la nucleación de los cristales de CaCO3. Los resultados fueron analizados mediante SEM y una espectroscopia Raman, a través de los cuales se pudo establecer la presencia de dos polimorfos de CaCO3 denominados calcita y vaterita. Asimismo, se observaron abundantes alteraciones en la superficie de ambos polimorfos dependiendo de la concentración de lecitina utilizada, lo cual permitió concluir que el tipo de micela, ya sea tradicional o inversa, y su disposición espacial, no sólo pueden modificar la morfología de los cristales de CaCO3 obtenidos, sino también, que son capaces de determinar la formación de los distintos polimorfos observados, aspecto que refleja la presencia de nucleación de cristales a nivel intramicelar e intermicelar / FONDECYT 1120173 y Proyecto 5788 Universidad de Chile-Universidad de Bolonia

El renio es uno de los subproductos importantes en la industria del cobre. Nuestro país posee un 48% de la producción mundial, que se comercializa principalmente en forma de perrenatos, que posteriormente son transformados a renio metálico, o bien utilizados en catálisis. Molibdenos y Metales S.A. es el único productor en Chile de perrenato de amonio (NH4ReO4). El perrenato de potasio (KReO4) aparece como una alternativa comercial a este producto, con una tecnología de síntesis más simple y económica. Esta memoria de título tiene por objeto plantear un diseño conceptual para la producción de perrenato de potasio, utilizando hidróxido de potasio (KOH) como solvente, e identificar condiciones y parámetros de cristalización. Además, en base a lo anterior, proponer una aplicación industrial viable para la producción de este compuesto, en el hasta ahora limitado mercado de sales de renio en Chile. La metodología de trabajo empleada contempló por una parte el estudio de los procesos de producción disponibles para KReO4, y de esta forma proponer un diseño conceptual para producir el compuesto a partir de NH4ReO4 y KOH. Paralelo a esto, se realizaron pruebas preliminares y pruebas de solubilidad de KReO4 en función de la concentración de KOH. Con dicha información, se llevaron a cabo experiencias de cristalización con el fin de identificar parámetros cinéticos relevantes, recristalizando una solución de KReO4 12 g/L y empleando una alimentación de 6 cm3/min de KOH 5N, durante un lapso de 20 minutos, tomando muestras de renio disuelto cada 5 minutos para construir la correspondiente curva de cristalización. En base al tamaño de la industria del renio en Chile se consideró para el diseño conceptual de este estudio una meta de producción anual de 3,75 t de KReO4 grado técnico. Para lo cual se requirió un consumo anual de perrenato de amonio de 4,38 t, 2,28 t de hidróxido de potasio y 80,4 m3 de agua, con un requerimiento energético de 544 kcal/h. En base a la curva de solubilidad en el equilibrio fue posible determinar las condiciones de operación para llevar a cabo una experiencia de cristalización a escala de laboratorio. Producto de dicha experiencia se ha establecido la generación de KReO4 respecto a KOH adicionado, cuyo valor es de 0,34 g KReO4/[g/L] KOH, y la generación promedio de KReO4 en función del tiempo, 0,57 g KReO4/min. Las curvas de equilibrio y cristalización obtenidas permiten establecer una ruta de cristalización para KReO4, que en las condiciones de trabajo descritas contempla 8 etapas, alcanzando un rendimiento de cristalización de 81%. Finalmente, se sugiere un proceso alternativo para la producción de perrenato de amonio, que comprende producción de perrenato de potasio partiendo del agua de procesos proveniente del circuito de lavado y filtrado de gases, con el empleo de cloruro de potasio como agente precipitante. El diseño contempla una etapa de cristalización y posterior filtrado, donde la solución sucia se recicla al circuito de lavado y los sólidos húmedos pasan a una etapa de sedimentación centrífuga, de manera de eliminar impurezas metálicas del producto.

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Muestra un estudio teórico de la estructura electrónica y de la energía total del estado fundamental de Germanio (Ge) y de los compuestos binarios de Galio-Fósforo (GaP) y de Silicio-Carbón (SiC). Las bandas de energía y la densidad de estados se calcularon con el método LMTO [23] que resuelve la ecuación de Schrödinger de un electrón en el sólido usando un potencial efectivo formulado con la DFT [15] y aproximación LDA [17]. Potencial que contiene toda la información de la red cristalina y que además depende del parámetro que permite transferir a las zonas vacías de la red cristalina una pequeña parte de la carga electrónica que reside fuera de las esferas atómicas. La mejor estructura electrónica de los compuestos de GaP y SiC con su correspondiente energía total mínima fue calculada con la idea alternativa de una red cristalina llena de esferas atómicas de tamaño diferente preservando la densidad del material y la simetría de la red. Los resultados para la estructura de las bandas de energía y la DOS obtenidas con presentan una brecha de energía prohibida indirecta (gap) entre el tope de la banda de valencia y el fondo de la banda de conducción que es de 0.174 Ry ó 2.372 eV para el GaP; y de 0.176 Ry ó 2.394 eV para el SiC. La energía asociada a estos resultados es mínima, de -18.67 Ry para GaP y de -20.43 Ry para SiC. / Tesis

En este trabajo se presenta la caracterización de películas delgadas de plata sobre substratos de SiO2/Si, crecidas por deposición física de vapor. El espesor promedio depositado es 100 nm. Los cambios estructurales se estudiaron aplicando diferentes tratamientos térmicos de recocido, a temperaturas comprendidas entre 250 °C y 1100°C. Se estudió las variaciones en la cristalización por la técnica de Difracción de Rayos X (DRX), y la morfología superficial por microscopia óptica microscopia, electrónica de barrido (MEB) y microscopia de fuerza atómica (AFM). Se encontró en las películas cambios en la morfología superficial: estas formaron islas de plata en la superficie del substrato debido a mecanismos de autodifusión. Adicionalmente, la cristalización mejora con el tratamiento térmico en la dirección [111], hasta los 850°C. Sin embargo, esta presenta un cambio en la dirección de crecimiento [200] a temperaturas mayores de 875°C. Palabras clave: Cristalización, mecanismos de crecimiento, difracción de rayos X, películas delgadas de plata. / --- Silver thin films deposited on substrates SiO2/Si by physical vapor deposition were studied. The Samples were annealed, after being grown. At temperatures between 250 °C and 1100°C. Crystallization of the samples was characterized by the technique of X-ray diffraction (XRD) and the surface morphology by light microscopy, scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscopy (AFM).We found islands formed by autodiffusion mechanisms what it has been characterized the growth and morphology of the silver films. Finally, the crystallization of Ag enhanced with increasing temperature in the direction [111], up to 850°C. However, at temperatures above 875°C report a changes in the direction of growth of silver grains [200]. Keywords: Crystallization, growth mechanisms, XRD, thin films of silver / Tesis

En los últimos cincuenta años, los materiales calcogenuros han constituido una auténtica revolución científica, tecnológica..., debido a sus aplicaciones en diferentes dominios como memorias de ordenador, fotoresistencias, xerografía así como una excelente transmisión óptica en el infrarrojo (IR) para ciertas longitudes de onda. Recientemente, se han obtenido con éxito fibras ópticas en el IR a partir de estos vidrios.Los sólidos cristalinos son termodinámicamente inestables por encima de la temperatura de fusión. En el caso de los sólidos amorfos, la fase sólida deviene cinéticamente inestable por encima de la temperatura de transición vítrea. El calentamiento continuo da lugar a que la muestra pase de un estado amorfo a un estado líquido subenfriado, desde el que tiende a transformarse al estado cristalino. La microestructura de las fases cristalinas depende de la competición entre los núcleos y del tipo de crecimiento cristalino. Por lo tanto, el estudio de las condiciones y los mecanismos de cristalización es útil para predecir las microestructuras que pueden obtenerse después del tratamiento térmico.La cinética de cristalización de las muestras calcogenuras dentro el sistema binario GeSe2-Sb2Se3 se analizó usando DSC. En esta memoria se presentan los resultados obtenidos usando el método del calentamiento continuo o bien del tratamiento isotérmico de las muestras amorfas de composición (Sb2Se3)1-a(GeSe2)a para a Ì.50, .58, .63, .67*. Estas composiciones son próximas a la del eutéctico del sistema GeSe2-Sb2Se3, situado en a = 0.58. Se han determinado los parámetros cinéticos que rigen el proceso de cristalización de los materiales estudiados. Las muestras han sido fabricadas mediante la técnica del temple en agua. También se ha realizado un estudio complementario de la recristalización de las aleaciones cristalinas (Sb2Se3)1-a(GeSe2)a cuya a Ì0, .19*.La cinética de cristalización de aleaciones amorfas del sistema Ge-Se-Sb obtenidas por temple en agua se investigó por medio de la calorimetria diferencial de barrido, microscopio electrónico de barrido y difracción de rayos X. Se han identificado los procesos principales de cristalización. Estos corresponden a la formación de los compuestos cristalinos estables, GeSe2, Sb2Se3. Tanto los datos de difracción de rayos X como de análisis EDX por microscopía electrónica (SEM) los han confirmado. Se han discutido los datos calorimetricos isotérmicos y de calentamiento continuo en cuanto a los mecanismos que controlan el proceso de cristalización. Una parametrización provisional de las magnitudes como la frecuencia de nucleación y la velocidad de crecimiento cristalino está relacionada con el diagrama de fases del sistema GeSe2-Sb2Se3. Se ha constatado que la cristalización resulta de una nucleación homogénea/heterogénea controlada por interface/difusión.Gracias a las medidas calorimetricas de relajación de las muestras amorfas, se ha podido determinar la entalpía de relajación así como la capacidad calorifica correspondiente. No obstante, el tratamiento isotérmico del líquido subenfriado muestra que el proceso de la relajación influye de manera importante sobre el proceso de cristalización.El estudio cinético de la transición vítrea resulta tanto en la determinación de la energía de activación como el estudio de la variación de la temperatura de la transición vítrea, Tg, en función del factor de coordinación medio, <r>. / In the last fifty years, the chacogenide material has constituted an authentic scientific revolution, technological., due to their applications in several domains like memoir of computer, [fotoresistencias], [xerografía] as well as an excellent optic transmission in the infrared (IR) for certain longitudes of wave. Recently, optic fibers have been gotten with success in the infrared region from those chalcogenide glasses.The crystalline solid is thermodinamically inestable above the fusion temperature. In the case of the amorphous solid, the phase solid becomes inestable kinetically above the glass transition temperature. The continuous heating treatment gives place to that the sample pass from amorphous state to a superluiquid one, by the crystallization state way transformation. The microstructure of the crystalline phases relies on the competition between the nuclei and the type of crystalline growth. Therefore, the study of the conditions and the mechanisms of crystallization are useful in order to predict the micrustructure that could get after the thermal treatment.The kinetic of crystallization of the chalcogenide samples of the binary system GeSe2-Sb2Se3 was analyzed using DSC. In this memory the gotten outputs are presented using the method of the continuous heating treatment as well as the isothermal treatment of amorphous sample of (Sb2Se3) 1-a (GeSe2) composition with a{.50, .58, .63, .67}. Those compositions are very close to the eutectic point of the GeSe2-Sb2Se3 system, located in a = 0.58. The kinetics parameters that govern the process of crystallization have been determined of the studied materials. The chalcogenide samples have been prepared by the technique of quenching in water. It has also been carried out a complementary study of the recrystallization of the crystalline alloys (Sb2Se3) 1-a (GeSe2) witch a {0, 0.19}.The kinetic of the crystallization of the amorphous alloys of the Ge-Se-Sb system gotten by quenching was investigated by the differential scanning calorimetry and X-ray diffraction. It has been identified the principal processes of the crystallization. These correspond to the formation of the stable crystalline compound, GeSe2, Sb2Se3. So much the data of X-rays like of EDX analysis by scanning electron microscopy (SEM) have confirmed them. It has been discuted the isothermal calorimetric measurments as well as the continuos heating treatments in order to confirm the mechanisms that control the process of crystallization. A provisional parameterization of the magnitudes like the frequency of nucleation and the velocity of the crystalline growth is related with the diagram of phases of the GeSe2-Sb2Se3 system. The crystallization is viewed as resulting from homogeneous/heterogeneous nucleation and interface/diffusion controlled crystal growth.Using the calorimetric relaxation measurement of the amorphous sample, the relaxation enthalpy as well as the heat capacity, have been determined. Nevertheless, the isothermal treatment of the supercooled liquid shows that the process of the relaxation influences of important manner on the crystallization process.The kinetic study of the glass transition results the determination, on one hand the activation energy and on the other hand the study of the variation of the glass transition temperature Tg as function as of the factor half of coordination,< r>.