Descubre las conferencias destacadas de este Congreso
Sumérgete en las charlas mas relevantes de este Congreso y enriquece tu conocimiento con las perspectivas y experiencias de expertos en diversas áreas. Desde innovaciones ambientales hasta avances en la medicina, cada conferencia promete ofrecer información valiosa y oportunidades para el aprendizaje y el debate. ¡No te pierdas la oportunidad de ser parte de estas conversaciones inspiradoras!
Soluciones a escala nanométrica para retos macroscópicos
Sandra E. Rodil
IIM, UNAM
En la ingeniería de materiales contemporánea, el tratamiento de efluentes se enfrenta a un límite crítico. Aunque el 99.9% de una muestra de agua residual pueda considerarse pura, el 0.1% restante, compuesto por sólidos disueltos y suspendidos, representa una fracción altamente peligrosa. Las plantas de tratamiento convencionales, basadas en procesos físicos y biológicos, resultan insuficientes frente a moléculas de alta estabilidad termodinámica y "contaminantes emergentes". Ante esta persistencia ambiental, los Procesos de Oxidación Avanzada (POA), y en particular la fotocatálisis heterogénea, se posicionan como una tecnología indispensable. El objetivo riguroso de este enfoque no se limita a la simple fragmentación de la molécula, sino que persigue la mineralización completa de los contaminantes en condiciones ambientales.
El fundamento físico-químico de esta tecnología se rige por la interacción entre la radiación electromagnética y la estructura electrónica del semiconductor, en la que la eficiencia depende intrínsecamente de la dinámica de los portadores de carga en la interfase sólido-líquido. En la evaluación de estas arquitecturas catalíticas, se contrastan dos configuraciones principales: los polvos nanoestructurados y los recubrimientos en películas delgadas. Si bien los sistemas en polvo presentan una actividad intrínseca superior maximizada por su extensa área superficial, su implementación a gran escala está limitada por la complejidad y el costo energético de su recuperación post-tratamiento. Por el contrario, la inmovilización del semiconductor en películas delgadas ofrece alta estabilidad operativa y facilidad de recuperación. Para compensar el sacrificio del área superficial efectiva en los recubrimientos, es imperativo contar con un diseño electrónico y cristalográfico preciso a escala nanométrica que optimice la generación y migración de especies reactivas.
La nanotecnología aplicada a la remediación del agua se fundamenta en el control exhaustivo de la materia, aprovechando fenómenos como el confinamiento cuántico para mejorar la cinética de reacción. A pesar de los retos vigentes para alcanzar una eficiencia competitiva a nivel industrial bajo irradiación solar, aún no se ha establecido una metodología que permita comparar críticamente diferentes sistemas y que evite llegar a conclusiones precipitadas sobre la eficiencia de los materiales. El futuro del agua limpia reside, en última instancia, en nuestra capacidad técnica para perfeccionar estas transformaciones a escala atómica.
Nanoestructuras semiconductoras III-V integradas con grafeno: una nueva ruta para aplicaciones optoelectrónicas
Yenny Lucero Casallas Moreno
UPITA, IPN
En el desarrollo actual de la nanotecnología, la integración de materiales semiconductores III-V con materiales bidimensionales, como el grafeno, representa una estrategia prometedora para obtener nuevas heteroestructuras con aplicaciones optoelectrónicas avanzadas. Esta integración permite combinar las propiedades ópticas y electrónicas de los semiconductores III-V con la flexibilidad mecánica y la alta conductividad eléctrica del grafeno. En esta charla, exploraremos el crecimiento y las propiedades de nanoestructuras semiconductoras basadas en nitruros, arseniuros y antimoniuros sobre grafeno/silicio, mediadas por interacciones débiles de van der Waals. Se presentarán algunas heteroestructuras acopladas, incluyendo películas delgadas, pozos cuánticos y nanocolumnas. Asimismo, se destacará el papel del grafeno como capa intermedia en la integración de semiconductores III-V con sustratos de silicio, así como su contribución al desarrollo de rutas alternativas para el crecimiento de materiales semiconductores. Además, se discutirá cómo esta sinergia de materiales puede contribuir al diseño y la fabricación de dispositivos flexibles, de tamaño nanométrico y de bajo consumo energético, esenciales en áreas potenciales de nuestra sociedad, como las comunicaciones, la energía, el medio ambiente y la salud.
Materiales funcionales y biotecnología ambiental para captura y valorización del carbono
Dra. Sonia Arriaga
IPICYT, SLP.
La valorización y captura de carbono representan un reto ambiental y tecnológico que está asociado al cambio climático. En esta charla presentaré ejemplos de uso de materiales funcionales y procesos biotecnológicos para tratar y aprovechar emisiones ricas en carbono. Presentaré aplicaciones en el campo de la eliminación de contaminantes del aire como bioaerosoles y compuestos orgánicos volátiles, así como el uso de materiales de grafeno y magnetita para mejorar el poder calorífico del biogás a través de un proceso físico-químico y biológico. Finalmente, presentaré un enfoque emergente del uso de campos magnéticos, síntesis y usos de materiales magnéticos para estimular procesos biológicos con cocultivos de microalgas y bacterias metanotróficas para captura y valorización de carbono. En general, la charla mostrará cómo los materiales avanzados y la biotecnología ambiental pueden integrarse en el desarrollo de soluciones sostenibles para energía y medio ambiente.
Materiales especializados para la captación y conversión de energía solar
Carlos Antonio Pineda Arellano
Centro de Investigaciones en Óptica
Debido a la transformación de la explotación de las fuentes de energía, a los procesos que se han desarrollado para aprovechar y almacenar la energía y la creciente demanda de tecnología que sea útil para hacer frente a estas necesidades, se han desarrollado nuevos materiales que, además de ser menos costosos, sean más eficientes y ambientalmente amigables. Es en este sentido que, en el Laboratorio de Química Solar del Centro de Investigaciones en Óptica-Unidad Aguascalientes, nos hemos enfocado, desde hace 10 años, en investigar y desarrollar materiales, la mayoría nanoestructurados, que sean útiles en 3 líneas de investigación: 1) fotocatálisis heterogénea para el tratamiento de agua y la generación de H2, 2) celdas solares de tercera generación, 3) almacenamiento térmico de energía. En esta charla se hará un breve resumen de la importancia de esta labor y los principales trabajos y resultados que se han obtenido hasta la fecha. De esta manera se hará un “recorrido virtual” por el Laboratorio de Química Solar destacando la importante labor de estudiantes de pregrado y posgrado que han abonado en beneficio de la sociedad a través de su esfuerzo y su compromiso.
Materiales inspirados en la perovskita para la fotosensibilidad autoalimentada y la conversión de energía
Bindu Krishnan
FIME, UANL
Recientemente, las perovskitas de haluro de plomo han demostrado un rendimiento revolucionario en dispositivos fotovoltaicos y de detección de luz gracias a sus excepcionales propiedades optoelectrónicas derivadas de la estructura cristalina de la perovskita. Sin embargo, la toxicidad del plomo y su inestabilidad a largo plazo siguen siendo desafíos importantes que limitan sus aplicaciones prácticas en dispositivos. Para abordar estos problemas, se han desarrollado haluros derivados de perovskita libres de plomo y rudorfitos compuestos de materiales no tóxicos y abundantes en la Tierra.
En esta charla, presentaré la síntesis de yoduros de Cs-Bi/Sb, Cu-Bi y Ag-Bi procesados en solución y analizaré sus propiedades de detección de luz en polarización cero, operando tanto en configuraciones de fotoconductor como de fotodiodo. Además, inspirados por las notables propiedades de las estructuras de perovskita y la excelente estabilidad a largo plazo de los semiconductores de calcogenuro metálico convencionales, la búsqueda de materiales altamente estables, no tóxicos y abundantes en la Tierra con características optoelectrónicas superiores ha llevado al descubrimiento de las perovskitas de calcogenuro (PC) con la fórmula estequiométrica ABS/Se₃ (donde A-Ba, Ca, Sr, etc., B-Zr, Sn).
En esta presentación, también analizaré importantes resultados experimentales obtenidos en nuestro laboratorio sobre esta clase emergente de semiconductores no convencionales, junto con semiconductores de calcogenuro convencionales como el sulfoselenuro de plata-antimonio para aplicaciones de fotosensibilidad y fotovoltaicas.
Compuestos ternarios de cobre-estaño-azufre con aplicaciones en optoelectrónica
Dr. David Avellaneda
FIME, UANL
La energía solar es una fuente inagotable de energía renovable para abastecer nuestro planeta; sin embargo, la investigación y el desarrollo o mejora en el área de materiales, es fundamental para obtener buenas eficiencias en celdas solares. Los compuestos ternarios del sistema Cu-Sn-S constituyen una familia de materiales semiconductores con gran potencial como materiales absorbedores en celdas solares, además de aplicaciones como fotodetectores. Las fases ternarias más estables de este sistema, están compuestas por Cu2SnS3, Cu3SnS4 y Cu4SnS4. Su atractivo radica en el uso de elementos abundantes y no tóxicos, así como en la posibilidad de ajustar sus propiedades electrónicas y ópticas mediante variaciones en la estequiometría, lo que los convierte en candidatos atractivos frente a materiales tradicionales como CdTe o CIGS.En esta plática se abordarán los métodos de depósito y condiciones empleados para obtener cada una de las fases ternarias, además de la caracterización de sus estructuras cristalinas (XRD, Raman), morfología (SEM, AFM), composición química (EDS, XPS), propiedades ópticas (UV-Vis-NIR) y eléctricas (Fotorespuesta). Además, se mostrará su incorporación en dispositivos optoelectrónicos (celdas solares y fotodetectores), con sus respectivas caracterizaciones.
Eutectogeles iontrónicos: de sensores naturales de deformación a sistemas autoalimentados
Dr. Josué David Mota Morales
CFATA-UNAM, Qro.
Los solventes eutécticos profundos (DESs) han surgido como una plataforma versátil para el diseño de materiales funcionales blandos con propiedades sobresalientes de conductividad iónica, estabilidad térmica y sustentabilidad. En esta plática presentaré los avances recientes de nuestro grupo en el desarrollo de eutectogeles—redes poliméricas que incorporan DESs—como una nueva generación de materiales para aplicaciones iontrónicas.
En primer lugar, se abordará el diseño molecular y supramolecular de eutectogeles obtenidos a partir de componentes naturales y renovables, destacando cómo las interacciones entre DESs y polímeros permiten desarrollar materiales blandos, altamente conductivos, mecánicamente flexibles y no volátiles, capaces de superar varias de las limitaciones de los hidrogeles convencionales. Estas propiedades han permitido la fabricación de sensores flexibles de deformación, a nivel prueba de concepto, con desempeño robusto bajo condiciones térmicas y mecánicas demandantes, mostrando gran potencial para aplicaciones en electrónica portátil y transitoria.
Asimismo, se discutirá cómo la incorporación de nanoestructuras biobasadas y estrategias de ingeniería interfacial permite incrementar la multifuncionalidad de estos materiales, mejorando su resistencia mecánica y propiedades de transporte iónico. Finalmente, se presentarán avances hacia el desarrollo de sistemas iontrónicos autoalimentados, donde nanopartículas incorporadas al eutectogel dan lugar a dispositivos piezoiónicos y triboeléctricos capaces de combinar sensado y generación de energía. En conjunto, los eutectogeles representan una plataforma prometedora en la que convergen la química sustentable, la ciencia de polímeros y la iontrónica blanda de próxima generación.
Ventajas de las superposiciones cuánticas y a qué tamaño las perdemos
Dr. Eduardo Gómez
Instituto de Física, UASLP.
Los objetos a su nivel más fundamental tienen un comportamiento cuántico. ¿En qué momento se vuelve esto relevante? ¿Qué ventajas o desventajas me ofrece? Estas son preguntas clave para entender la contribución que las Tecnologías Cuánticas nos están ofreciendo en años recientes en la segunda revolución tecnológica que estamos viviendo.