RCF Vol.25, 2B, 2008

Propiedades electrónicas de la hoja de grafeno vs. hoja de nitruro de boro: una investigación por simulación E. Chigo Anota y A. Juárez Rodríguez Sumario. Se investigan las propiedades electrónicas de la hoja de grafeno y nitruro de boro con quiralidad (7,0) usando la teoría DFT y para el término de intercambio-correlación las funcionales desarrolladas por Becke y col., B3LYP, y B3PW91 y las bases atómicas STO-3G y 3-21G. Para la estabilidad estructural se sigue el criterio de obtener frecuencias de vibración positivas. Además se reportan los parámetros de reactividad química (potencial químico, dureza química e índice electrofílico), la densidad de estados molecular (DOS). Los resultados nos indican que ambas hojas presenta el comportamiento de semiconductor por tener un gap de aproximadamente 0.8 y 0.6 eV respectivamente. Además las hojas presentan considerable reactividad y polaridad. Abstract. We have investigated the electronic properties of graphene and boron nitride finite sheet in the chirality’s (7,0) through the Density Functional Theory (DFT) taking into account the exchange-correlation term of B3PW91 and B3LYP and STO-3G, and 3-21G basis. In order to evaluate the structural stability we considered the criterion of vibration frequencies. Moreover in this work the dipolar moment and reactivity parameters as chemical potential, hardness chemical, electrofily index and Density of States (DOS) have been performed. From an analysis rigorous of these results indicate that the sheets have semiconductor like behaviour (gap values of 0.8 and 0.6 eV) and considerable high reactivity and polarity.	106
Teoría cuántica de campos escalares masivos en el espacio-tiempo de una cuerda negra Owen Pavel Fernández Piedra Sumario. Se ofrece una formulación para la teoría cuántica de campos en un espacio-tiempo curvado correspondiente a una cuerda cósmica negra, especificándose los resultados para campos escalares masivos. Se presentan y discuten las expresiones obtenidas para el valor esperado de vacío renormalizado del tensor de energía-momentum del campo escalar, y se demuestra que la condición débil de energía de la Relatividad General se viola en el horizonte de la cuerda. Abstract. Quantum field theory in curved black string space-time is constructed considering the specific case of massive scalar field. The renormalized vacuum expectation value of the stress tensor of the scalar field is presented and discussed. It is shown that a violation of the weak energy condition of General Relativity occurs at the horizon of the black string.	111
Síntesis y caracterización de nanopartículas magnéticas basadas en la MnFe₂O₄ tipo espinela A. Alvarez-Paneque, S. Díaz , P. Santiago-Jacinto , y E. Reguera Sumario. Se describe un método de síntesis por microemulsión en micelas inversas en el sistema agua/tolueno usando dodecilbencenosulfonato de sodio (NaDBS) como surfactante para sintetizar nanopartículas (NPs) superparamagnéticas (SPM) de ferrita de manganeso (MnFe₂O₄). Se introdujo una variación al método de síntesis reportado en la literatura, siendo esta realizar un tratamiento térmico a reflujo antes del tratamiento en atmósfera inerte. Esto permitió obtener un material con una cristalinidad adecuada y un comportamiento SPM. Se caracterizó el producto obtenido por difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y magnetometría vibracional. El patrón de DRX de polvo reveló la formación de la fase MnFe₂O₄, tipo espinela, de grupo espacial Fd3m, acompañada de la fase secundaria hematita (α-Fe₂O₃) de grupo espacial R-3c. El tamaño de las nanopartículas fue estimado a partir del ajuste del perfil del patrón de polvos, obteniéndose tamaños promedios que variaron entre 5 y 25 nm en dependencia del tratamiento térmico a que fueron sometidas. La magnetometría vibracional mostró que las NPs de MnFe₂O₄ de menor tamaño, preparadas siguiendo esta ruta de síntesis presentaron un comportamiento SPM a temperatura ambiente. Se estimó además el grosor de la capa magnéticamente inactiva, de alrededor de 0,9 nm, responsable de la disminución de los valores de magnetización de saturación (σ_S) al disminuir el tamaño de partículas. Abstract. An inverse micelle preparative technique in water/toluene system using sodium NaDBS as surfactant that lead to magnetic materials with nanometer dimensions is described. Superparamagnetic spinel type manganese ferrite (MnFe₂O₄) was prepared by the method. A modification to the preparative technique reported in the literature was applied, which was to make a reflux before the thermal treatment in an inert atmosphere. With this variation an optimal cristalinity and superparamagnetic behavior was observed. The product obtained was then characterized from X-ray diffraction, transmission electron microscopy and vibrational magnetometry. The powder X-ray diffraction pattern revealed that the MnFe₂O₄ nanocrystals had an Fd3m cubic spinel structure, accompanied by R-3c spatial group hematite (α-Fe₂O₃) as secondary phase. By means of the powder pattern profile fitting, average particles size between 5 and 25 nm were estimated, depending on the thermal treatment applied. The vibrational magnetometry showed that the smaller MnFe₂O₄ nanoparticles prepared according to that synthetic route were found to have a superparamagnetic behavior at room temperature. Also, from the collected magnetic data, the “dead layer” was estimated to be 0.9 nm. This magnetically inactive layer is found to be responsible of the saturation magnetization decrease with smallest nanoparticles sizes.	117
Evaluación del estado de hidratación en pacientes de hemodiálisis mediante espectroscopia de impedancias A. Peláiz Barranco, E. Barranco Hernández, Y. Febles Muñoz Sumario. Este trabajo reporta el estudio realizado sobre el estado de hidratación, a partir de mediciones de impedancia eléctrica, en pacientes que reciben tratamiento de hemodiálisis en el Servicio de Nefrología del Hospital “Hermanos Ameijeiras” de nuestra capital. El estudio fue realizado aplicando una corriente eléctrica alterna (200 A) en un amplio intervalo de frecuencias. Los electrodos fueron situados en mano y pie. A partir de la determinación de la impedancia y el ángulo de fase, se determinaron los parámetros físicos (resistencia y reactancia capacitiva), posteriormente asociados a los parámetros médicos de interés. Se analiza el comportamiento del volumen de líquido extracelular (ECW) e intracelular (ICW) y el volumen de agua total (TBW) en un período de un año. El estudio se realizó en dos etapas: i. A una frecuencia fija (50 kHz); ii. A multifrecuencias (5 kHz-1 MHz). Abstract. This paper presents the study carried out in the patients in hemodialysis of the “Hermanos Ameijeiras” Hospital, concerning the hydrate assessments, by using impedance spectroscopy. The study was made applying 200 microamperes of current in a wide frequency range (5 kHz-1 MHz). The physical parameters were determined and later associated to the medical parameters. The analysis of the extra-cellular water volume (ECW), intra-cellular water volume and the total body water (TBW) were analyzed for a year at a single frequency (50 kHz) and by using the multi-frequency method.	123
Estudio de hueso trabecular mediante espectrometría infrarroja M. Rada, F. Rodríguez, J. Soto, L. Buelta, O. Díaz Arado, O. Díaz Rizo Sumario. Se presenta el estudio de piezas óseas de hueso de un sujeto sano procedentes de biopsias de cresta iliaca mediante la técnica de Espectrometría Infrarroja con Transformada de Fourier. Del análisis de las bandas espectrales correspondientes a los modos normales ν₁ y ν₃ del fosfato y ν₂ del carbonato se han determinado el índice de cristalinidad/madurez, la proporción entre las substituciones de carbonato en la red de HA tipo A y tipo B y el contenido relativo de carbonato. El mayor valor del índice de cristalinidad/madurez se encuentra en el centro de la trabécula, lugar en el que sólo aparece el pico de absorción correspondiente a sustitución de carbonato tipo A y dónde se obtiene el mayor contenido relativo de carbonato. Los resultados obtenidos indican que la madurez mineral disminuye desde el centro trabecular hacia los bordes de la trabécula. Abstract. A study of bone samples from a healthy subject obtained by iliac crest biopsies analyzed with FT-IR is presented. From the analysis of the spectral bands corresponding to the ν1 and ν3 phosphate vibration modes and the carbonate ν2 are determined the cristallinity/maturity index, the carbonate substitutions (type A and B) ratio on the HA net and the relative amount of carbonate in the sample. The largest value of the cristallinity/maturity index is found in the middle of the trabecula, place where only appears the carbonate absorption maximum corresponding to a type A substitution, and where the largest relative amount of carbonate is obtained as well. The results show the mineral maturity vanishes from the middle of the trabecula into its edges.	128
Instalación semiautomática para medir el lazo de histéresis en materiales ferroeléctricos D. Rivero, J. Portelles, J.I. Benavides, M. Hernández, F. J. Quiles , M. Díaz. Sumario. Este trabajo describe el desarrollo de una instalación para la obtención del lazo de histéresis ferroeléctrico de materiales cerámicos y la medición de sus parámetros característicos. La instalación ha sido desarrollada usando los métodos de la instrumentación virtual y fue concebida para la caracterización de materiales ferroeléctricos desarrollados por los grupos cubanos de investigación que se ocupan de estudiar nuevos materiales y en prácticas de laboratorio de la asignatura Métodos Experimentales de la Física. Abstract. This paper describes the development of an installation to acquire the ferroelectric hysteresis loop of ceramic materials and to measure its characteristic parameters. The installation has been developed using the virtual instrumentation methods and is used in the characterization of ferroelectric materials developed by the Cuban groups of investigation in new materials and in laboratory practice of the matter Experimental Methods of the Physics.	133
Estudio de la distribución de nanocristales de Ag en clinoptilolita natural B. Concepción-Rosabal, A. Pentón-Madrigal, E. Estévez-Rams, N. Bogdanchikova, M. Avalos-Borja Sumario. La zeolita natural Ag - clinoptilolita como soporte de cúmulos de plata es un material bactericida y antiviral inorgánico de muchas perspectivas. La distribución del tamaño de cristalitas de Ag y la variación de su tamaño promedio en clinoptilolita natural en función de la temperatura de reducción (t_r) es reportada a partir del uso de técnicas de difracción de rayos – X (DRX) y microscopia electrónica de transmisión (TEM). Los estudios por DRX y TEM constatan que la reducción de las muestras de Ag - clinoptilolita natural en atmósfera de H₂ por 2.5 horas a una temperatura de 100C garantizan la formación de cúmulos y nanopartículas de Ag de valor medio 4 nm, lográndose de esta manera la mayor uniformidad de tamaño de partículas dentro del conjunto de muestras estudiadas. Abstract. The natural zeolite Ag-natural clinoptilolite supporting silver clusters is a very promising inorganic bactericide and antiviral material. The distribution of the crystals size of Ag and the variation of its mean size in natural clinoptilolite as function of the reduction temperature (t_r) is reported using X - ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) techniques. The XRD and TEM studies have proved that the reduction of the Ag – natural clinoptilolite samples in H₂ flow for 2.5h at 100C guarantees the formation of clusters and nanoparticles of Ag with a mean size of 4 nm, achieving in this way the largest uniformity of particle size within the group of studied samples.	136
Microfluidos: ¿cuánto hay de nuevo? D. Fernández Rivas Sumario. La microfluídica agrupa un gran número de ramas de la física, desde la dinámica de fluidos, hasta la electrónica, y está estrechamente ligada a las ciencias biológicas. La interdisciplinariedad asociada a ella es una característica propia de la época en que vivimos. En los últimos diez años, con el desarrollo de la biotecnología, la microelectrónica, la ciencia de materiales y otras aplicaciones de avanzada, el uso de dispositivos microfluídicos ha ido incrementándose. Si bien en Cuba algunos científicos han realizado trabajos relacionados con esta temática, hasta el momento no existe ninguna referencia en que se divulgue esta actividad. En este artículo se introducirán algunos términos y se divulgarán aspectos básicos de los microfluidos. Por otra parte, se espera publicar en breve otro artículo relacionado fundamentalmente con las aplicaciones más importantes para Cuba. Abstract Microfluidic groups many branches of Physics ranging from Fluid Dynamics to Electronics and closely linked with Biology Sciences. Its interdisciplinary character is a distinctive feature, as the times we are living today. In the last ten years, along with the development of biotechnology, microelectronics, materials science and many others, the use of microfluidic devices has increased remarkably. Few scientists in Cuba have worked in topics related with Microfluidics; nevertheless, there is no reference in which this activity has been pointed out explicitly. This article aims to introduce some terms and divulge basic aspects of Microfluidics; besides this, another article will be published with most applications of Microfluidics that could be of interest for Cuba.	142