memoria de 2010 - Instituto de Estructura de la Materia - CSIC

Las características de las emisiones ópticas de diversas especies han sido estudiadas en función de la presión y de la
irradiancia del pulso láser. Así mismo, hemos estudiado con resolución temporal lass emisión óptica para diversas
especies. Las distribuciones de velocidad y de energía cinética se obtuvieron a partir de medidas de tiempo de vuelo. La
evolución temporal de la densidad electrónica en el plasma se utilizó para estimar la constante de recombinación a tres
cuerpos.
Se ha investigado por primera vez el LIB del germane (GeH4). Las emisiones observadas en el plasma de germane (2 –
10 kPa) son debidas principalmente a relajaciones de Ge, H, H2 y fragmentos iónicos Ge+, Ge2+ y Ge3+ excitados
electrónicamente. Se estimaron las temperturas de excitación para el Ge (8100K) y Ge+ (23500K) y de la densidad
electrónica ((0.7–6.2) × 1017 cm−3) del plasma a partir del ensanchamiento Stark de diferentes líneas del Ge atómico.
Estos parámetros se calcularon a diversas presiones de germane y a diferentes irradiancias. Se ha determinado el umbral
de ruptura dieléctrica. Aunque los electrones necesarios para iniciar el proceso se producen a través de ionización
multifotónica, la ionización por impacto electrónico es la principal vía para la ruptura dieléctrica en GeH4.
PLASMAS DE ABLACIÓN INDUCIDOS POR RADIACIÓN LÁSER INFRARROJA
Hemos estudiado la ablación de láminas de Co y Ni. Cuando esta ablación se realiza en atmósfera de benceno (5-10
Torr) genera la ruptura dieléctrica de dicho gas, inhibiendo lel plasma de ablación y produciendo depósitos
nanoestructurados de carbón junto átomos de H, carbono iónico y neutro, C2 y eteno y butadieno. Mediante análisis con
espectroscopias FTIR, Auger y Raman y TEM se puso en evidencia que las características de los depósitos de carbono
en substratos de vidro o en la propia superficie de la lámina, eran distintas. Las láminas de carbono depositadas en las
superficies de las láminas irradiadas de Co o Ni presentan estructuras de grafito ordenado y fulerenos y tienen más
proporción de fase ordenada sp2 que las láminas depositadas en los substratos de vídrio. Estos resultados sugieren un
nuevo enfoque para la carbonización en fase gaseosa de moléculas orgánicas.
Estos trabajos se han realizado en colaboración con los Prof. J.J. Camacho y J.M. Poyato del Departamento de Físicoquímica
de la Universidad Autónoma de Madrid y con el Dr. J. Pola del del Instituto de Procesos Físico-Químicos
Fundamentales de Praga (República Checa).
BIOESPECTROSCOPÍA INFRARROJA Y RAMAN
Dentro de esta línea de investigación se han medido espectros infrarrojos de fracciones sanguíneas de un grupo de 89
sujetos, siendo 65 de ellos pacientes de la enfermedad de Alzheimer y 24 controles sanos. En conjunto se han medido
espectros de sangre periférica total, tres tipos de plasma (con diferente contenido en plaquetas), eritrocitos, linfocitos,
suero y células blancas. Se están realizando tratamientos matemáticos de normalización, corrección de líneas de base
espectrales y subsiguientes análisis por métodos estadísticos multivariantes (análisis de componentes principales, PLS y
análisis de racimos), con el fin de clasificar espectros de muestras de pacientes y controles. Por otra parte, una de las
características moleculares de esta enfermedad es el depósito de péptidos amiloideos en tejido cerebral adoptando una
estructura conformacional en lámina beta. Por tanto hemos estudiado si este depósito en cerebro comporta un aumento
de la concentración amiloidea en sangre, particularmente en fracciones linfocíticas. En todos los casos estudiados hasta
ahora hemos obtenido una sensibilidad y especificidad del 85% y 91%, respectrivamente, en la determinación
cuantitativa espectral de estructura β-polipeptídica como criterio de biodiagnóstico de esta enfermedad.
ESTRUCTURA DE SISTEMAS BIOLÓGICOS EN ALIMENTOS
En colaboración con el Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición (ICTAN, CSIC) se han medido
espectros infrarrojos y Raman de lípidos extraídos de músculo de merluza en estado fresco y almacenado en estado
congelado. Los cambios espectrales que ocurren durante almacenamiento en congelación son indicativos
fundamentalmente de fenómenos de hidrólisis. El análisis infrarrojo revela asimismo que las correspondientes lipasas
actúan preferentemente a través de los dos grupos éster fosfolipídicos. Estos cambios espectrales se utilizarán de base
para posterior análisis estadístico multivariante encaminado a la determinación de calidad alimentaria.
PREPARACIÓN DE NANOPARTÍCULAS METÁLICAS
La preparación de nanopartículas (NPs) metálicas con propiedades plasmónicas ha sido una línea prioritaria en este
periodo. Se ha dedicado especial atención a las NPs con morfologías que dan lugar a intensificaciones altas del campo
electromagnético como las nanovarillas y los nanoprismas triangulares. Para ello se han establecido las condiciones
experimentales que dan lugar a a este tipo de morfologías.
Dentro de esta línea se ha procedido a la fabricación de sistemas metálicos mixtos core/shell en donde se combinan las
propiedades plasmónicas de ambos metales, preservándose en la superficie las características del metal de la capa más
externa. Cocretamente se han fabricado con éxito sistemas Au/Ag y Au/Pt por reducción de Ag y Pt sobre
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