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.
Manipulación de fluidos cuánticos de luz en microcavidades semiconductoras
Dr. Edgar A. Cerda Méndez
IICO, UASLP.
El campo de los fluidos cuánticos de luz ha emergido como un área de investigación de amplio interés tanto por la nueva física fundamental que ofrece, como por su gran potencial en aplicaciones en procesado de información. Un fluido cuántico de luz es una fase cuántica macroscópica formada por cuasipartículas que son mitad luz y mitad materia, llamadas polaritones. Los fotones no interactúan entre si, pero si dichos fotones son “vestidos” con materia (como con electrones, por ejemplo) para formar polaritones que, mediante su parte material, pueden “verse” unos a otros e interactuar. El comportamiento colectivo de polaritones interactuantes puede ser descrito entonces como un fluido cuántico o superfluído.
Experimentalmente, la superposición de fotones y electrones para formar polaritones ocurre en un resonador óptico semiconductor llamado microcavidad (MC) óptica. En esta presentación discutiré el desarrollo de MC no convencionales de arquitectura híbrida basadas en semiconductores III-V, silicio poroso y óxidos metálicos. La arquitectura híbrida permite una fabricación más rápida, económica y versátil pese a ciertos desafíos técnicos como la rugosidad superficial. Discutiremos como estas estructuras permiten generar condiciones para la formación de fluidos cuánticos de polaritones y además, para su manipulación por medio de potenciales bidimensionales.
Las MC híbridas son entonces candidatos ideales para explorar fenómenos fundamentales —como fases topológicas y analogías de sistemas 2D de estado sólido— y para futuras aplicaciones en tecnologías cuánticas, incluyendo simulación cuántica y procesamiento de información fotónica.
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 inspirados en la perovskita para la fotosensibilidad autoalimentada y la conversión de energía
Dra. 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.
Descifrando la Estructura de Bandas: Espectroscopía de Modulación Aplicada a Semiconductores Avanzados
Dr. Cristo Yee Rendón
Facultad de Ciencias Fisico Matemáticas, Universidad Autónoma de Sinaloa
El desarrollo continuo de la optoelectrónica y los dispositivos exige el diseño de materiales semiconductores cada vez más sofisticados. Sin embargo, para dominar la física de estos sistemas —desde películas delgadas hasta heteroestructuras de baja dimensionalidad— es indispensable emplear métodos de caracterización que sean altamente sensibles y, sobre todo no destructivos.
En esta plática, exploraremos las espectroscopías de modulación, una familia de técnicas ópticas que se ha consolidado como una herramienta fundamental en la física de materiales. Y se hará énfasis en la variante llamada Fotoreflectancia donde la modulación es óptica. Durante la sesión, analizaremos los principios físicos detrás de estas técnicas espectroscópicas y su implementación experimental. Asimismo, revisaremos aplicaciones directas en la frontera de la ciencia de materiales, enfocándonos en:
• La caracterización óptica de películas delgadas de semiconductores de brecha ancha (como nitruro de aluminio, AlN) crecidas mediante epitaxia de haces moleculares (MBE).
• El análisis detallado de heteroestructuras de AlGaAs/GaAs, incluyendo el estudio de efectos de capa de agotamiento y el comportamiento del gas de electrones bidimensional (2DEG).
• La evaluación de la calidad de interfaces en pozos y puntos cuánticos que impulsan la fotónica de nueva generación.
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.
De la exposición ambiental a la enfermedad sistémica: nanoplásticos en la salud cardiometabólica
Dra. Guadalupe Elena Donjuan Loredo
Fac. de Medicina, UASLP
En los últimos años, los nanoplásticos han emergido como contaminantes ambientales ubicuos con potencial impacto en la salud humana. Su tamaño microscópico facilita la inhalación, ingestión y la absorción dérmica, permitiendo su biodisponibilidad sistémica. Este seminario explora la transición desde la exposición ambiental a nanoplásticos hacia el desarrollo de enfermedad cardiometabólica, integrando evidencia experimental y epidemiológica reciente.
Se discutirán los mecanismos biológicos implicados, incluyendo estrés oxidativo, inflamación crónica de bajo grado, disfunción endotelial y alteraciones metabólicas, los cuales podrían vincular la exposición a nanoplásticos con patologías como hipertensión, resistencia a la insulina, aterosclerosis y síndrome metabólico.
Finalmente, se abordarán las limitaciones actuales en la investigación y los retos metodológicos para su detección en tejidos humanos. Comprender el papel de los nanoplásticos en la salud cardiometabólica es crucial para anticipar riesgos emergentes y desarrollar intervenciones preventivas en un contexto de creciente contaminación ambiental.
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.
La magia de la nanotecnología en los dispositivos: Un Estado del arte Conociendo la Realidad En Energías Renovables
Dr. Pierre Giovanny Mani González
Instituto de Ingeniería y Tecnología de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Ciudad Juárez.
Esta ponencia presenta una visión general de las herramientas avanzadas para el análisis de materiales con diversa naturaleza química y su contribución al desarrollo de tecnologías en energías renovables. Se discutirá cómo la nanotecnología permite realizar mediciones y manipulaciones precisas de defectos en distintos dispositivos, como láseres y transistores, posibilitando la observación directa y en tiempo real de su estructura y funcionamiento interno.Asimismo, se abordará la capacidad de estas técnicas para identificar y caracterizar las funciones específicas de cada dispositivo mediante imágenes de alta resolución. La estructura de los materiales resulta fundamental para comprender y optimizar propiedades aprovechables en energías renovables, tales como las propiedades ópticas, eléctricas y magnéticas. La manipulación a escala nanométrica representa una herramienta esencial para la reparación y modificación de dispositivos imposibles de intervenir manualmente por el ser humano. En este contexto, el estudio y desarrollo de metodologías de caracterización avanzada fortalecen el análisis de dispositivos basados en tecnologías para energías renovables. Finalmente, se destacará cómo la observación microscópica de los cambios en los dispositivos favorece aplicaciones transversales en diversas áreas de la ciencia de materiales, consolidando estas técnicas como herramientas indispensables para el estudio de fenómenos superficiales y de interfaz en sistemas tecnológicos.
Métodos Atomísticos para el Estudio de Materiales y Biomoléculas
Dra. Dalyndha Aztatzi Pluma
División de Biología Molecular, Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (IPICYT).
La Dinámica Molecular (MD) constituye una de las principales herramientas computacionales para estudiar materiales, nanoestructuras y sistemas biológicos a escala atómica y molecular. Mediante la integración numérica de las ecuaciones de movimiento de Newton y el empleo de potenciales de interacción o campos de fuerza, esta metodología permite describir la evolución temporal de sistemas formados desde cientos hasta millones de átomos y establecer relaciones entre su estructura, dinámica y propiedades fisicoquímicas.
Las simulaciones de Dinámica Molecular proporcionan información detallada sobre fenómenos que pueden resultar difíciles de caracterizar exclusivamente mediante técnicas experimentales, tales como reorganización estructural, estabilidad conformacional, difusión, adsorción, formación de interfaces e interacciones intermoleculares. A partir de las trayectorias generadas es posible determinar propiedades estructurales y dinámicas mediante parámetros como la desviación cuadrática media (RMSD), radio de giro, funciones de distribución radial, número de coordinación, puentes de hodrógeno perfiles de densidad, coeficientes de difusión y energías de interacción.
Su aplicación se extiende desde el estudio de materiales cristalinos, superficies y nanoestructuras hasta sistemas biomoleculares complejos, incluyendo proteínas, ácidos nucleicos, membranas y sistemas nano–bio. Particularmente, la Dinámica Molecular permite analizar a nivel atomístico las interacciones entre nanopartículas y biomoléculas, identificando mecanismos de adsorción, cambios conformacionales y efectos de la composición, tamaño y morfología de las nanoestructuras sobre el comportamiento molecular.
En esta presentación se abordarán los fundamentos de la Dinámica Molecular, las principales etapas para la construcción y simulación de sistemas atomísticos y diferentes estrategias para el análisis de las trayectorias obtenidas. Finalmente, se discuten sus alcances, limitaciones y aplicaciones actuales como herramienta complementaria a la experimentación para comprender fenómenos moleculares y apoyar el diseño racional de materiales y sistemas nanoestructurados.
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.