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Universidad de Guadalajara Centro Universitario de los Valles Departamento de Ciencias Naturales y Exactas Justificación de la Carrera de Ingeniería de Nanosistemas Dr. Celso Velásquez, Dra. María Luisa Ojeda, Dr. José Guadalupe Rosas-Helguera, Dr. Victor Rentería-Tapia. 1. Resumen del proyecto La Universidad de Guadalajara se distingue por ser una institución pública y autónoma comprometida con la sociedad formando profesionales que promueven la investigación, la enseñanza, la extensión de la cultura, la innovación y el desarrollo tecnológico. No obstante, las nuevas ciencias emergentes del siglo XXI están demandando profesionales con la suficiente interdisciplinariedad para entender y aplicar los rápidos cambios en la tecnología, en la sociedad y en los sistemas de producción y mercadeo actuales [1]. La nanociencia es una de las áreas emergentes que trata del estudio de las técnicas relacionadas con el control preciso del tamaño y de la forma de la materia a escala atómica, del orden de 1 a 100 nanómetros (1 nanómetro = 1 milmillonésima de metro). La consecuencia de este control efectuado en átomos es la creación de materiales nanoestructurados con propiedades electrónicas, mecánicas, eléctricas, ópticas, magnéticas y catalíticas inusuales, que no se observan en los materiales comunes [2-11]. La manipulación de átomos y el control de sus propiedades en la nanoescala, permitirá generar innovaciones tecnológicas teniendo en consideración un gran impacto social, político y económico. Este estado superior de desarrollo y aplicación es llamada nanotecnología y se especula que en los próximos 15 años cambiará radicalmente los procesos de producción, la economía, la atención a la salud, las tecnologías de la información, el control medioambiental y el desarrollo sostenible en todo el mundo. La tecnología nanoscópica podría cambiar fácilmente y a bajo costo las propiedades de todos los materiales conocidos. Algunos ejemplos que se citan: lograr un acero cien veces más resistente y diez veces menos pesado, pantallas ultra delgadas y ligeras, computadoras que no gastan casi energía y trabajan millones de veces más rápidas o transportar fármacos y liberarlos en el sitio preciso de la enfermedad. Los nuevos conocimientos generados a nivel de nanoescala y su interrelación con diferentes disciplinas, tales como la informática, la medicina o la ingeniería, implican la generación de nuevos conceptos y el surgimiento de nuevas áreas. En particular, la Ingeniería en nanosistemas es una nueva rama de la ingeniería que trata del diseño, manufactura y caracterización de componentes, artefactos y sistemas manipulados en el intervalo de 1 a 100 nm, así como su


integración con sistemas micro y macroescalares [12]. Actualmente, los productos generados por esta ingeniería ya comienzan a estar presentes en la industria aeroespacial, naviera, petrolera, portuaria, del agua, del vidrio y de los fertilizantes. La importancia de la nanotecnología a nivel global en la salud, la economía y el nivel de vida de las personas hace imperante la necesidad de plantear a las estructuras institucionales la formación de profesionales en el área a corto plazo. En consecuencia, la Universidad de Guadalajara tiene grandes oportunidades para estar a la vanguardia en el desarrollo de tecnologías de frontera, contribuir a la generación de nuevo conocimiento, promover la independencia tecnológica y lograr competitividad en la industria nacional, con base a la formación de nuevas profesiones como la Ingeniería en Nanosistemas que demandan las sociedades contemporáneas a nivel global. 2. Fundamentación 2.1. Aspectos sociales 2.1.1. Nanotecnología a nivel global Actualmente, se considera a la nanotecnología como un sector estratégico para diferentes países porque esta comenzando a incidir en el desarrollo de muchas actividades productivas. En particular, en los países avanzados se han implementado políticas y estrategias dirigidas a fomentar la investigación, el desarrollo y la innovación de base nanotecnológica como una alternativa de crecimiento económico que permita la competitividad. Según informes del CEIICH de la UNAM la inversión en nanotecnología en el mundo ha aumentado de forma exponencial en los últimos 10 años y el gasto total en este sector se triplico del 2006 al 2009 hasta alcanzar poco menos de 18000 mdd en el desarrollo de productos elaborados a base de plata, titanio y otros materiales. Las estrategias, acciones y proyectos llevadas a cabo en los países líderes en nanotecnología, han resultado en Ciudades Internacionales del Conocimiento que se basan en una Política de Estado con asignación de recursos legales y materiales, para desarrollar una cultura del conocimiento e innovación e impulsar el crecimiento económico, como resultado del trabajo conjunto entre gobierno, empresas y universidades. A través de este trabajo compartido se establecen las metas, se identifican los sectores económicos estratégicos y se define las áreas tecnológicas de mayor impacto en la competitividad económica. Estados Unidos, Irlanda y Japón lideran la investigación, el desarrollo y la innovación en el campo de la Nanotecnología a través de numerosos centros de investigación ligados a las principales universidades y empresas de nanotecnología (Fig. 1).


Figura 1. Inversiones en nanotecnología en el mundo. En los Estados Unidos de América las inversiones anuales alcanzan los $100 mil millones de dólares en investigaciones en propiedades de materiales a nanoescala. Además, el gobierno ha presentado recientemente una actualización del Plan Estratégico para el desarrollo de la Nanotecnología para los próximos 5-10 años. Por otra parte, Australia, Japón, Corea del Sur, la India, China e Israel son algunos países que apuestan abierta y estratégicamente por el desarrollo de la nanotecnología a través de planes e inversiones destinadas a la investigación y desarrollo [13]. En Europa, la Unión Europea ha establecido la Nanotecnología como una línea prioritaria. No obstante, ni la apuesta de la Unión Europea ni la de sus estados miembros está acorde con el su peso económico. Recientemente, Francia y Alemania parecen reaccionar. Así por ejemplo, Francia incrementará su apoyo a la financiación de las nanociencias y las nanotecnologías de 30 a 70 millones de euros a lo largo de los tres próximos años. Por otro lado algunos países en desarrollo tales como Brasil, Chile, Costa Rica, India, Malasia, Bangladesh y Sudáfrica están invirtiendo considerables montos en investigación y desarrollo en nanotecnología. A nivel mundial, la mayor parte del financiamiento está enfocado al estudio de las propiedades de nanomateriales preparados base de partículas metálicas, semiconductores, fulerenos, polímeros, óxidos metálicos y grafenos. A pesar de esto y como se observa en la Figura 2, a finales del 2007 se crearon 1057 negocios de base nanotecnológica y cada año esta cifra aumenta considerablemente. La factibilidad del diseño y manufactura de estos nuevos productos se debe a la integración de los nanomateriales a dispositivos con funciones específicas a nivel micro y macroescalar.


Figura 2. Distribución de Empresas nanotecnológicas en el mundo. Actualmente, Estados Unidos, China, Japón y gran parte de Europa controlan entre 80 y 90% del total de patentes y del mercado mundial de alta tecnología, así como de producción científica en el área (Figura 3).

Figura 3. Producción científica en nanotecnología a nivel mundial. La clave de los avances en nanotecnología en los diferentes países se debe a que se han considerado políticas de desarrollo sostenible en base al conocimiento. El estado, la academia y el sector industrial son los elementos integradores cuyos esfuerzos comunes están logrando obtener frutos cosechados a partir de proyectos de nuevos negocios de alta tecnología. A mediano plazo, la nanotecnología promete


efectos más profundos en la economía mundial. En particular, las investigaciones referentes a la manipulación de nanoestructuras debe ser una prioridad en las políticas de estado de países en vías de desarrollo. Desafortunadamente, en varios de estos países, incluyendo México, los diferentes elementos integradores siguen sus propios intereses. Si esta tendencia no se corrige a mediano plazo, se predice mayor pobreza de la población y mayor dependencia económica en nuestro país. Por otra parte, cabe resaltar que entre los profesionistas mejor pagados en Estados Unidos son los nanotecnólogos, después de los ingenieros aerospaciales y petroleros. Aunado a esto, se predice una demanda exponencial del empleo en el área a nivel global en los próximos años (figura 4).

Figura 4. Crecimiento del empleo de nanotecnólogos a mediano plazo a nivel mundial 2.1.2. Nanotecnología en México La educación superior en México actualmente tiene varios problemas para enfrentar los nuevos retos tecnológicos que demandan las nuevas ciencias emergentes, entre estos podemos citar los siguientes: La poca visión de los gobernantes para fomentar las ciencias exactas, la concentración de la infraestructura en las ciudades del centro del país, la educación como un negocio para empresas privadas sin ningún control de sus programas, falta de interés de los jóvenes en las ciencias exactas, escasa habilidad para que los egresados tengan un empleo bien renumerado y profesores sin suficiente capacitación. Adicionalmente, existe escasa vinculación industria-academia y un alto desconocimiento entre empresarios y público en general sobre la importancia de la nanotecnología [14].


Estas problemáticas están fuertemente correlacionadas a la falta de políticas de estado a nivel nacional que fomenten la ciencia y la tecnología como una prioridad. De ahí la necesidad de generar nuevas expectativas para una comunidad cada vez más creciente de jóvenes para fomentar la enseñanza, la divulgación, la investigación y la competitividad con base nanotecnológica. Para lograr lo antes expuesto es necesario que los estudiantes tengan acceso a las nuevas áreas emergentes que están comenzando a impactar en forma creciente en las sociedades contemporáneas. Cabe resaltar que en el año 2003, tomando como base la ciudad de Monterrey y su área metropolitana, el Gobierno del Estado decidió apuntalar el liderazgo de la región y de las empresas regiomontanas con base en el conocimiento y la innovación, con la visión de convertirla en una de las 25 regiones más competitivas del mundo [15]. Transformar a la ciudad de Monterrey y su zona metropolitana en una ciudad internacional del conocimiento, implicó la realización de una detallada planeación que incluyó la definición de las áreas estratégicas de donde habría de emerger el nuevo desarrollo económico y social de Nuevo León. Asimismo se requirió integrar la colaboración de todos los sectores sociales hacia la reforma y complementación de los programas educativos en todos los niveles; el reforzamiento de las infraestructuras y las actividades de investigación científica; desarrollo tecnológico e innovación; y la promoción para la creación de los nuevos negocios de base tecnológica. De esta manera, en la actualidad hay 9 clusters empresariales y 1 de nanotecnología. Los clusters tienen como objetivos el desarrollo de capital humano, la atracción de financiamiento, y la implementación de proyectos de nuevos negocios con base nanotecnológica [15]. A pesar del escaso apoyo, en México se están haciendo esfuerzos para crear un programa nacional de nanotecnología. En un estudio realizado por el CIMAV, el FUNTEC y la Secretaría de economía [14], se identificaron 56 instituciones que en México desarrollan actividades de investigación y/o docencia relacionadas con la nanotecnología y desarrollo de nuevos materiales, las cuales albergan a 449 investigadores relacionados con la temática, de los cuales el 29% pertenece a centros CONACYT, el 18% a la Universidad Autónoma de México, el 15% al Instituto Mexicano del Petróleo, el 8% al Instituto Politécnico Nacional y el 30% restante a otras 20 instituciones ubicadas en distintos estados del país. Con respecto a la formación de recursos humanos, se detectaron 87 programas de posgrado relacionados con la nanotecnología en 27 instituciones. En cuanto a la infraestructura para desarrollar investigación en las diferentes áreas de la nanotecnología, se detectaron en el país 157 laboratorios y 17 plantas piloto distribuidas en diferentes instituciones donde se desarrollan 340 líneas de investigación relacionadas con esta disciplina. Cabe hacer notar que sólo algunas de las instituciones que albergan estos laboratorios, cuentan con el equipamiento especializado de vanguardia necesario para abordar los temas de frontera del conocimiento en materia de nanociencia y nanotecnología (IIM-UNAM, IMP, IPICYT, CIQA, CIMAV y CENAM). Sin embargo, hasta 2005 ya varios Centros de investigación de este tipo figuraban en las publicaciones relacionadas con la nanociencia y la nanotecnología a nivel mundial. La mayoría de los grupos de trabajo formados están trabajando en la síntesis y caracterización de nanomateriales estructurados, nanotubos y nanopartículas metálicas, principalmente.


Por otra parte, la Licenciatura o Ingeniería en Nanotecnología se imparte en 5 instituciones públicas y dos privadas en el país. Particularmente, la Licenciatura en Nanotecnología apenas se abrió en agosto del 2011 en la UNAM y en el ITESO de Guadalajara. También, la Ingeniería en Nanotecnología se impartirá a principios del siguiente año en un campus de la Universidad de Guadalajara (ver tabla 1). Hay dos instituciones que imparten grados de maestría y doctorado en el área nanotecnológica (INAOE y Universidad Veracruzana). Como ya se comentó antes, solo hay una institución en el mundo que imparte la Ingeniería en Nanosistemas (Lousiana Tech University). 2.1.3. Economía del estado de Jalisco El estado de Jalisco es el quinto estado en extensión y uno de los más productivos de la República Mexicana [16]. Entre los principales productos que forman parte de la comercialización del estado destacan los cosméticos, aparatos electrónicos, tecnología, farmacéuticos, construcción, textiles, tabaco, alimentos y bebidas, artículos deportivos, etc. Así mismo, el sector de servicios también ha crecido con intensa pujanza, al igual que el sector turístico y el financiero. Este desarrollo intensivo del sector comercial en la entidad revela una gran supremacía dentro del total de ingresos captados a nivel nacional, siendo superado únicamente por el Distrito Federal y el Estado de México. También es importante destacar que Guadalajara, capital de la entidad, actualmente ha experimentado uno de los más grandes crecimientos económicos de todo el país, superada únicamente por la ciudad de Querétaro. La población económicamente activa en el sector agropecuario ha disminuido, mientras que en el sector terciario y secundario ha incrementado su demanda, sobre todo en los servicios y en el comercio. Sin embargo, el estado se distingue por el cultivo de granos como: maíz, sorgo, frijol, arroz, cebada, trigo, caña de azúcar, algodón, cártamo, soya, alfalfa, melón, papa, jitomate, papaya, café, mango, aguacate, plátano, guayaba, sandía y limón agrio. Existe ganado porcino, bovino utilizado para abasto, y lechero, ovino, caprino y equino. La actividad pesquera se realiza en los puertos de Barra de Navidad, considerado puerto de cabotaje, en Puerto Vallarta, considerado puerto de altura, y en la laguna de Chapala. Su actividad industrial es extractiva, minero metalúrgica, siderúrgica, maquinaria, equipo y material de transporte, productos químicos, madera, textil, eléctrica y electrónica, material fotográfico, alimentaria, bebidas, tequila, cerveza y calzado. 2.1.4. Campo de trabajo de la carrera La influencia de la nanotecnología en la economía y sociedad a nivel global, permite inferir la necesidad de contar con expertos en esta área en México a mediano plazo. En consecuencia, la apertura de una Ingeniería en Nanosistemas en la Universidad de Guadalajara, permitiría desarrollar proyectos de base nanotecnológica que incidan en la industria química, el sector energético, el medio ambiente, la salud, la ingeniería alimentaria, la industria minera, etc. Adicionalmente, se podría tener la capacidad de dar valor agregado a los productos nacionales y desarrollar o modificar procesos


industriales. También, existe la posibilidad de generar negocios propios de base nanotecnológica, a través de los programas financiados por la secretaría de economía del estado. De esta manera se incrementaría la competitividad y fomentaría el empleo bien renumerado. Un Ingeniero en Nanosistemas podrá laborar en: • • •

Instituciones de educación superior, centros de investigación y de desarrollo tecnológico en instituciones nacionales e internacionales Sector gubernamental Sector industrial y de servicios

2.2. Aspectos Institucionales 2.2.1. Instituciones que imparten la carrera

Debido a la gran importancia actual y a mediano plazo de la nanotecnología, las universidades y centros tecnológicos de todo el planeta están impulsando la formación de profesionales en investigación y docencia relacionadas con esta área. En la Tabla 1, se muestran las universidades extranjeras y las nacionales que imparten la Licenciatura o grados relacionados con la Ingeniería en Nanotecnología. Cabe resaltar que hay solamente una institución extranjera donde se imparte la carrera de Ingeniería de Nanosistemas (Lousiana Tech University en USA) y a nivel de maestría en la Universidad Veracruzana (México). Tabla 1. Universidades e Institutos que ofrecen diferentes programas de Licenciatura o Maestría en en Nanociencia y Nanotecnología a nivel mundial. Australia • • • • • • • • • • • • •

Curtin University - Bachelor's Flinders University - Bachelor's La Trobe University - Bachelor's and Master's Murdoch University - Bachelor's RMIT University - Bachelor's and Master's The University of Melbourne - Master's University of New South Wales - Bachelor's University of Queensland - Bachelor's University of South Australia - Bachelor's (with Mechanical Engineering) University of Technology, Sydney - Bachelor's University of Western Australia - Bachelor University of Western Sydney - Bachelor's University of Wollongong - Bachelor's

Belgium


• • •

Erasmus Mundus - MSc in Nanoscience and Nanotechnology Katholieke Universiteit Leuven - Masters University of Antwerp - MSc in Nanophysics

Brazil • • • •

Centro Universitário Franciscano, UNIFRA - Master's Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro - Masters, PhD Universidade Federal do ABC - Master's, PhD Universidade Federal do Rio de Janeiro - Masters

Canada • • •

• • •

Carleton University - Bachelor's in Nanoscience McMaster University - BSc in Engineering Physics with Nanotechnology option University of Alberta - BSc in Engineering Physics with Nanoengineering option; BSc in Electrical Engineering with Nanoengineering option: BSc in Computer Engineering with Nanoscale System Design Option; BSc in Materials Engineering with Nano and Functional Materials Option University of British Columbia - BASc in Electrical Engineering with Nanotechnology & Microsystems option University of Toronto - Bachelor's in Nanoengineering University of Waterloo - BASc in Nanotechnology Engineering; MASc, MSc and PhD programs in Nanotechnology

Czech Republic • •

Technical University of Liberec Technical University of Ostrava - Bachelor's , Master's

Denmark • • • •

Copenhagen University - Bachelor's , Master's, PhD Technical University of Denmark - Bachelor's , Master's, PhD University of Aalborg - Bachelor's , Master's, PhD University of Aarhus - Bachelor's , Master's, PhD

France • • • •

Institut National des Sciences Appliquées de Rennes (Matériaux et nanotechnologies) Master Nanotech (Politecnico di Torino, INP Grenoble, EPF Lausanne) Master's Université Joseph Fourier - Grenoble - Msc Nanosciences and Nanotechnologies Université Lille Nord de France - Masters Micro-Nanotechnologies, Doctorate


Germany • • • • • • • • • • • •

Bielefeld University - Masters Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover - Bachelor, Masters Munich University of Applied Sciences - Masters Saarland University - Diploma University of Duisburg-Essen - Bachelor, Masters University of Erlangen-Nürnberg - Bachelor, Masters University of Hannover - Bachelor University of Kaiserslautern - Distance Study Programme Nanobiotechnology University of Kassel - Masters University of Ulm - Masters University of Würzburg Westsächsische Hochschule Zwickau - Masters

Greece •

National Technical University of Athens - Masters in Micro-systems and Nano-devices

Hong Kong •

Hong Kong University of Science and Technology - MPhil, PhD

India • • • • • • • • • • • • • • • • •

Amity University, Noida - Bachelor's & Master's Integrated, Master's Andhra University, Visakhapatnam -Master's(M.Sc.) Anna University, Coimbatore, Tamilnadu M.Tech-Nanotechnology Indian Institute of Science - Master's Indian Institute of Technology Bombay Indian Institute of Technology Delhi Indian Institute of Technology Guwahati Indian Institute of Technology Kanpur Indian Institute of Technology Kharagpur Indian Institute of Technology Madras Jadavpur University at Kolkata - Master's, PhD Panjab University, Chandigarh - M.Tech,NanoScience & NanoTechnology Pondicherry Engineering College, Puducherry, Master's Sathyabama University at Tamil nadu, M.tech in Nanotechnology University of Madras - M.Sc., M.Tech Dual Degree in Nanoscience and Nanotechnology University of Rajasthan at Jaipur, Integrated Master's Vellore Institute of Technology, Vellore, Tamilnadu - Master's

Ireland •

University College Dublin - Masters in NanoBio Science


Israel •

Technion- Master's, PhD

Italy • •

University of Venice - Master's Universities of Padua, Venice & Verona - Interuniversity Master in Nanotechnologies

Japan •

University of Electro-Communications - Masters, PhD on Micro-Electronic

Korea • • • •

Inie University - Bachelor of Science Kunsan National University - Bachelor of Engineering in Nano & Chemical Engineering POSTECH - Masters and PhD degrees Sunchon National University - Graduate level courses in Nano Information Materials, Nano Electronic Materials

Mexico • • • • • • • • •

Instituto Nacional de Astrofisica, Optica y Electronica (INAOEP) - Master's and PhD Universidad de las Américas - Bachelor's Universidad Nacional Autónoma de México. Bachelor of Nanotechnology Universidad Autónoma de Querétaro. Nanotechnology Engineering Instituto Tecnológico de Tijuana. Nanotechnology Engineering Universidad de la Ciénega Michoacán. Nanotechnology Engineering ITESO (Guadalajara). Nanotechnology Engineering Universidad de Guadalajara (campus Tonalá). Nanotechnology Engineering Universidad Veracruzana. Master on Micro and Nanosystems

Netherlands • • • • •

Delft University of Technology - Master's, PhD Leiden University - Master's Radboud University Nijmegen - Masters, PhD University of Groningen - Masters, PhD University of Twente - MSc Nanotechnology

New Zealand •

Massey University - Bachelor's and Master's

Norway


• •

Norwegian University of Science and Technology - Master's University of Bergen - Bachelor's

Russia •

Tambov State Technical University - Bachelor's, Master's

Singapore •

National University of Singapore - BEng in Engineering Science with Nanoscience & Nanotechnology options

Spain • • •

University of Alicante - Master en Nanociencia y Nanotecnologia Molecular Master's University of Barcelona, Rovira & Virgili University - MSc in Nanoscience and Nanotechnology University of Zaragoza - Master in Nanostructured Materials for Nanotechnology Applications

Sweden • • • •

Chalmers University of Technology - Master's Linköping University - Masters Lund University - Master's Royal Institute of Technology - Masters

Switzerland • •

Eidgenössische Technische Hochschule (ETH), Zurich - Master's, PhD University of Basel - Bachelor, Masters, PhD

Taiwan • •

National Cheng Kung University - Nanotechnology and Microsystems Engineering (MS) Southern Taiwan University - Nanotechnology (MS)

Thailand • •

Turkey

Chulalongkorn University - Bachelor's Degree in Engineering (NanoEngineering) Mahidol University - Center of Nanoscience and Nanotechnology - Master Program


• •

Bilkent University - Master's (Institute of Materials Science and Nanotechnology) Middle East Technical University - Master's in Micro and Nanotechnology

United Kingdom • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Bangor University - MSc Nanotechnology and Microfabrication Cranfield University - Master's, PhD Heriot-Watt University - MSc Nanotechnology and Microsystems Engineering Imperial College London - Master's King's College, University of London - Master's Nanotechnology Engineering Lancaster University - MSc in Micro and Nanotechnology – Engineering, Management & Society Swansea University - Master's Nanoscience to Nanotechnology University College London - Master's Electronic Engineering with Nanotechnology University of Cambridge - Master's, PhD University of Leeds - Bachelor's, Master's Electronics and Nanotechnology University of Liverpool - MSc(Eng) in Micro and Nano Technology University of Manchester - PhD University of Nottingham - MSc in Nanoscience University of Oxford - Master's, and Post Graduate Certificate University of Southampton - Masters's Electronic Engineering with Nanotechnology University of Surrey - MSc in Nanotechnology and Nanoelectronic Devices University of Sussex - Bachelor's, MRes Nanoscience to Nanotechnology University of Ulster - MSc/PgDip Nanotechnology University of York - Bachelor's and Master's - Electronic Engineering with Nanotechnology

United States • • • • • • • • • •

Appalachian State University - Professional Science Masters in Nanoscience for Advanced Materials Arizona State University - Professional Science Masters in Nanoscience California University of Pennsylvania - Undergraduate Concentrations Chippewa Valley Technical College - Associate degree City University of New York - Doctoral Program in Chemistry with Specialty in Nanotechnology Dakota County Technical College - Associates degree Drexel University - Nanocertificate Program Harrisburg Area Community College - Associate Degree Lockhaven University - Undergraduate Minor Louisiana Tech University - B.S. Nanosystems Engineering, M.S. Molecular Sciences & Nanotechnology, PhD (Micro/Nanotechnology and Micro/Nanoelectronics Emphasis) Mansfield University of Pennsylvania - Undergraduate Concentration/Minor


• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Michigan Technological University - Interdisciplinary Graduate Certificate in Nanotechnology Normandale Community College - Associate degree North Dakota State College of Science - Associate degree North Seattle Community College - Associate Degree in Applied Science-T degree in nanotechnology Oklahoma State University, Okmulgee - Associate of Technology Purdue University - Graduate level courses in Nanoscale Science and Engineering Rice University - Professional Master of Science in Nanoscale Physics Richland College, Dallas, TX - Associate degree South Dakota School of Mines and Technology - Phd Texas State University, San Marcos - Undergraduate Concentration University at Albany, The State University of New York - Bachelor's, Master's, and PhD University of Central Florida - B.S. Nanoscience and Nanotechnology track in Liberal Studies University of California - Berkeley - Business of Nanotechnology University of Calfiornia - Riverside - Chemical Engineering with Nanotechnology Option University of California - San Diego - B.S. Nanoengineering University of New Mexico - Master's University of North Carolina at Charlotte - PhD University of Pennsylvania - Undergrad minor, Master's University of Washington - PhD in Nanotechnology University of Wisconsin, Stout - Bachelor of Engineering Technology Wayne State University - Undergraduate Concentration

2.2.2. Investigación en CUValles El grupo de investigación de Nanociencias y Nanotecnología del Centro Universitario de los Valles de la Universidad de Guadalajara, no solamente está dedicado a la síntesis, caracterización y modelación de nanomateriales inorgánicos/orgánicos, sino también investiga las aplicaciones tecnológicas de estos sistemas en fotocatálisis, biosensores, generación de energía, catálisis heterogénea y medicina. La integración de estos sistemas en mecanismos en la escala micro y macroescalar, forma parte de las metas planteadas por este grupo en colaboración con las carreras de Mecatrónica e Ingeniería Electrónica y de Computación. Algunos de los temas de investigación que se desarrollan actualmente son:  Desarrollo de herramientas experimentales y teóricas necesarias para una mejor comprensión de los problemas científicos que están involucrados en absorbedores para colectores solares fotovoltaicos y térmicos, filtros de luz, sistemas catalíticos, sensores colorimétricos, y vidrios termocrómicos a partir de materiales nanoestructurados.


 Mejorar e innovar nuevas técnicas de tratamiento y reutilización de aguas contaminadas con compuestos orgánicos como colorantes o plaguicidas, utilizando nanomateriales a base de TiO2, tanto en polvo como en forma de películas delgadas solas e impurificadas con nanopartículas de Fe, Ag, y/o Au.

 Desarrollo de materiales con estructuras periódicas en forma de mallas y esferas de SiO2 y TiO2 solas e impurificadas con nanopartículas metálicas de Ag, Au, Cu o material fluorescentes.

 Desarrollo de nuevas tecnología de biosensores, catalizadores, fotocatalizadores contactos y semiconductores.

 Síntesis y propiedades ópticas de nanopartículas metálicas y bimetálicas.

 Síntesis y caracterización de nanosensores de radiación

 Crecimientos de películas delgadas, crsitales y cuasicristales.

 Acción germicida de nanopartículas metálicas

 Nanomateriales para liberación controlada de fármacos

 Simulación molecular

 Síntesis de materiales Mesoestructruados

El grupo de Nanociencias y Nanotecnología se creó en el año 2008 y a la fecha las líneas de LGAC que actualmente están activas en el grupo son:

• Diseño, Síntesis y Caracterización de Materiales Autoensamblados


• Síntesis, Caracterización y Modelación de Sistemas coloidales Entre los resultados más sobresalientes que se han realizado en los últimos dos años son:  La creación del Centro de Nanociencias y Nanotecnología  Adquisición de equipos y material para el trabajo de laboratorio de nanociencia y nanotecnología. (Espectrofotómetro Uv-vis, Espectrofotómetro de fluorescencia, Espectrómetro Raman, Hornos de temperatura controlable, reactivos y material de vidrio)  Apertura de la Maestría y Doctorado en Ciencias Fisico-Matemáticas  Diseño del posgrados en el tema de la nanociencia y nanotecnología.  Se logro obtener el grado en consolidación del cuerpo académico “Ciencia de Nanomateriales y Materia Condensada”  Publicación de artículos de investigación en revistas indizadas  Divulgación en medios impresos y radio  Presentación de trabajos de investigación en congresos nacionales e internacionales  Asesorías para el desarrollo de tesis de estudiantes de Licenciatura, Maestría y Doctorado.

2.2.3. Condiciones de infraestructura en CUValles En CUVALLES se cuenta con la siguiente infraestructura básica y equipo humano y que son prueba de las fortalezas de la Institución para garantizar el cumplimiento de desarrollo de investigación en nanotecnología. Infraestructura física:      

Horno para calentamiento controlado de muestras. Mufla tubular Estufa para secado de material. Circuladores de agua para enfriamiento en procesos de destilación. Sistema para el proceso de destilación para muestras pequeñas. Equipo para caracterización de propiedades luminiscentes: fluorómetros y fotodiodos.


               

Espectrofotómetro del infrarrojo Mesas hologáficas Sistema óptico para mesa holográfica Espectrómetro de uv vis Equipo para películas delgadas por centrifugación. Equipo para película delgada por inmersión. Equipo para síntesis de nanofibra. 2 campanas de extracción. Bomba de inyección con velocidad controlada. refrigerador balanza analítica. Mesas para trabajo rudo y delicado. Lámparas ultravioleta. Laboratorio de Ciencia Básica. Laboratorio de investigación en Nanociencia y Nanotecnología Cluster de 70 procesadores.

Infraestructura humana: 

Personal altamente calificado con doctorados en diferentes disciplinas del conocimiento científico, personal de apoyo: mecánico, electrónico y de cómputo. La totalidad de los integrantes del grupo de Nanociencia y Nanotecnología pertenecen al sistema nacional de Investigadores.

Infraestructura administrativa: 

Se dispone del apoyo completo de la Dirección Administrativa de CUVALLES.

Infraestructura material:    

Conexión de red computacional y acceso a Internet. Una estación de radio Biblioteca con acceso a bases de datos y publicaciones internacionales. Centro de idiomas (Celex)

2.2.4. Grupos de trabajo. La nanotecnología es un campo interdisciplinario en el cual se conjuntan las ciencias naturales, la ingeniería, la mecatrónica, la electrónica y las ciencias sociales en campos altamente especializados (Figura 5). Por lo tanto, la carrera de Ingeniería en Nanosistemas integra muchas disciplinas que permite la participación de los diferentes especialistas que actualmente laboran en el Centro Universitario de los Valles. Por consiguiente, se tiene contemplado la participación de todas los cuerpos académicos del Centro.


Figura 5. El fundamento de la nanotecnología son las ciencias básicas. Los cuerpos académicos se enlistan a continuación y están integrados por diferentes especialistas altamente calificados que coadyuvarán en el desarrollo del programa que se esta proponiendo.         

Ciencia de Nanomateriales y Materia Condensada Desarrollo y Cultura regional Geomática Gestión y Desarrollo de las Organizaciones Matemática Aplicada y Educativa Procesamiento Digital de Señales Procesos Socioculturales e Históricos de México Sociedad del Conocimiento e Internacionalización Tecnología, Educación y Sociedad

También se tiene contemplado las colaboraciones externas con instituciones como la UNAM, el IPN y la UAM-I, para posibilitar el desarrollo de la Institución en cuanto al Programa Académico que se pretende impulsar. 2.2.5. Factibilidad para la apertura de la carrera Los requerimientos de espacio físico e infraestructura para llevar a cabo los objetivos planteados para la carrera de Ingeniería de Nanosistemas no son suficientes por el momento. Sin embargo, se plantea en las secciones 4.1.4 al 4.1.7 los requerimientos mínimos y estrategias para poder llevar a cabo la apertura de la carrera. 2.3. Objetivos. El objetivo general que se persigue para la carrera de Ingeniería de Nanosistemas es formar profesionales con una sólida formación interdisciplinaria para diseñar, manufacturar y caracterizar materiales manipulados en el intervalo de 1 a 100 nm, para su posterior integración en mecanismos micro y macroescalares.


2.4. Misión. La ingeniería de Nanosistemas en la Universidad de Guadalajara tiene como misión fundamental formar profesionistas comprometidos con el desarrollo de su comunidad para mejorarla en lo social, en lo económico y en lo político y que sean competitivos en su especialidad. La misión incluye hacer investigación y extensión relevante para el desarrollo sostenible del país con base en la nanociencia. 3. Metodología 1 Para el diseño curricular de esta carrera se esta considerando las políticas a seguir en nuestro grupo a mediano plazo y se basan en tres aspectos fundamentales. El primero esta relacionado con la divulgación y formación de recursos humanos ya que el efecto multiplicador que ello tendrá en la promoción de la nanotecnología en diferentes sectores de la sociedad es de fundamental importancia. El siguiente aspecto a tratar tiene que ver con temas prioritarios apegados a las recomendaciones realizadas por un estudio hecho en Canadá relativo a los temas que son más relevantes para los países en vías de desarrollo en nanotecnología. Posibles áreas estratégicas pueden ser: Medio Ambiente, Energía, Salud, Alimentos y Agricultura. No obstante, debido a los altos costos que se requieren en infraestructura física para atender todas estas áreas, nuestro grupo pretende atender solamente algunos tópicos relacionados con medio ambiente (catálisis y fotocatálisis), energía (celdas solares) y salud (biosensores y reservorios), tanto a nivel de investigación como docencia. La integración de esfuerzos alrededor de estas áreas prioritarias, permitirá crear grupos y laboratorios de investigación consolidados (al menos 3), dedicados a resolver problemas de gran relevancia. Finalmente, el tercer aspecto esta relacionado con apoyo al sector productivo y desarrollo de patentes. Con base a esta información, los ejes curriculares y el plan de estudios propuestos se indican a continuación (tabla 2). 2 3.1. Ejes curriculares  Etapa Básica: Formación básica y Fundamental  Etapa Disciplinar : Aplicación y fortalecimiento  Etapa Terminal: Formación selectiva (aplicación del conocimiento) 3.2. Plan de estudios 3.2.1. Generalidades El plan de estudios de la carrera de Ingeniería en Nanosistemas comprende 8 semestres con 37 asignaturas obligatorias, 2 asignaturas optativas y 1 proyecto de investigación (Tabla 2). Se ha procurado que el alumno tenga los conocimientos suficientes en Química (fila 1 de la tabla , semestre 1 al 6), Física (fila 2, semestres 1 al 6), Matemáticas (fila 3, semestres 1 al 6), Materias multidisciplinarias (fila 4, semestres 1 al 7), Ingeniería de nanosistemas y administración de proyectos (fila 5, semestres 3 al 8) y técnicas experimentales de síntesis, diseño, caracterización, y propiedades de nanosistemas (fila 6, semestres 3 al 7), que le permitan al alumno tener una formación integral para llevar a cabo un proyecto de investigación en áreas


tales como energía, medio ambiente o salud y con apoyo de las materias optativas que se imparten en el semestre 7. El plan de estudios se divide en tres bloques de asignaturas correspondientes a tres etapas: la básica, la disciplinar y la terminal, las cuales se describen brevemente a continuación. La primera etapa comprende el bloque de asignaturas básicas (semestre 1 a 3), en la segunda etapa inicia la formación disciplinar en nanociencia y nanotecnología (semestres 4 a 7) y en el tercera etapa (semestre 8), el alumno será capaz de realizar un proyecto de investigación aplicada en las áreas de energía, salud o medio ambiente o podrá participar en asesoría tecnológica a la industria nacional. Este plan de estudios también pretende garantizar al egresado la posible continuidad en un posgrado en el área o en ciencias básicas. Tabla 2. Plan de estudios de la Ingeniería en Nanosistemas Semestre1

1 Química General

Semestre2

Semestre3

ETAPA QuímicaBASICA Química

Semestre4

Semestre5

Semestre6

Química orgánica I

ETAPA Química orgánica II Estado sólido

Mecánica cuántica

Optativa II

Ecuaciones diferenciales parciales

Métodos numéricos

Modelos moleculares

DISCIPLINAR Electroquímica

Semestre7 Optativa I

inorgánica I

Inorgánica II

2 Física

Dinámica y Calor

Campos y ondas

3 Fundament

Cálculo diferencial e Integral

Cálculo de varias variables

Propiedades ópticas de la materia Ecuaciones diferenciales ordinarias

Introducción a la nanotecnología

Métodos instrumentales de análisis I

Métodos instrumentales de análisis II

Ciencia de materiales

Fisicoquímica

Nanotoxicidad

5

Micro y nanosistemas Laboratorio de método experimental I

Diseño de Nanosistemas II (sensores y reservorios) Laboratorio de Nanosistemas II (sensores y reservorios)

Diseño de Nanosistemas III (energía solar) Laboratorio de nanosistemas III (energía solar)

Diseño de prototipos

6

Diseño de Nanosistemas I (medio ambiente) Laboratorio de diseño de Nanosistemas I (medio ambiente)

General

os de matemática s 4 Energía, medio ambiente y salud

Semestre8 ETAPA TERMIN Proyecto AL de investigaci ón

Administra ción de proyectos

Laboratorio de diseño de prototipos

3.2.2. Descripción de las Etapas del plan de estudios Etapa básica (semestres 1 al 3). En esta parte del plan de estudios se ha integrado un tronco común de materias en el que se pretende que el alumno domine los fundamentos básicos de la química, la física y las matemáticas. En particular, en el primer semestre se plantean las actuales problemáticas existentes sobre energía, medio ambiente y salud. En el segundo semestre el alumno conocerá los fundamentos de la nanotecnologia y sus impactos socio-económicos y en el tercer semestre el alumno aprenderá a manipular material de laboratorio e instrumentación básica para informar prácticas de laboratorio con el protocolo establecido para tal fin (laboratorio


de método experimental I) así como los aspectos teóricos de caracterización de materiales. Etapa disciplinar (semestres 4 al 7). En esta etapa se continúa con la formación tradicional en matemáticas (ecuaciones diferenciales ordinarias, parciales y métodos numéricos), química (química orgánica I, química orgánica II y electroquímica) y física (propiedades ópticas de la materia, estado sólido y mecánica cuántica). A partir del 4to. semestre se considera que inicia la formación del estudiante en el área de nanociencia y nanotecnología aplicada al medio ambiente (diseño de nanosistemas I), biosensores y reservorios de fármacos (diseño de nanosistemas II) y la energía solar (diseño de nanosistemas III). Se han incluido la síntesis, propiedades y caracterización de nanosistemas moleculares e inorgánicos empleados en las áreas prioritarias, (laboratorio de nanosistemas I, II y III), así como el diseño de prototipos de base. En el semestre 7 se abordan aspectos de química y física en la nanoescala (modelos moleculares). También, en el semestre 7 se imparte la asignatura de Nanotoxicidad inherente al estudio de los protocolos y normas de seguridad para la manipulación de nanomateriales. Paralelamente, la asignatura optativa I y II (semestre 7) permitirá al alumno fortalecer su formación y llevar acabo con éxito el desarrollo de su proyecto de investigación aplicada o de asesoría a la industria (semestre 8). Etapa Terminal (semestre 8). En este semestre el alumno desarrollará un proyecto elegible de tres posibles. El primero es de asesoría tecnológica donde el alumno será capaz de optimizar procesos en la industria, dar valor agregado a los productos nacionales o innovar procesos de manufactura en base a la nanotecnología. En el segundo proyecto, involucra investigación aplicada en el que el alumno desarrollará un nanosistema estable, investigará sus propiedades y las caracterizará. Finalmente, en la tercera modalidad se desarrollará un prototipo para aplicaciones en alguna de las áreas prioritarias. También en el semestre 8 se promueve los métodos de investigación de mercado e inversiones de riesgo (administración de proyectos), para los egresados que pretendan trabajar en la industria privada o hasta poner su propio negocio de base nanotecnológica. Se hace énfasis en incluir temas relacionados con transferencia de tecnología, patentes, registro de modelos de utilidad, incubadora de empresas de alta tecnología así como optimización de procesos de manufactura y competitividad a través de la nanotecnología. 3.3 Perfil del egresado El egresado será un profesional que tenga un elevado dominio de la nanoquímica, la nanofísica, las matemáticas, los sistemas biológicos, expresión oral y escrita en español e inglés, administración de proyectos, simulación molecular, incubadora de empresas, técnicas experimentales de síntesis, caracterización de


nanomateriales, desarrollo de nanodispositivos, prototipos y conocimiento de los protocolos de seguridad inherentes a la manipulación de éstos. Adicionalmente, se pretende que el egresado en Ingeniería de Nanosistemas pueda continuar sus estudios en centros, institutos y universidades tanto nacionales como extranjeras, gestionar patentes y transferencia de tecnología, fomentar la competitividad de la industria del país, dar valor agregado a la producción nacional, innovar y modelar procesos de manufactura, divulgar los nuevos conocimientos a la sociedad y tener la capacidad de crear empresas de alta tecnología. Se hace énfasis en que el egresado genere nuevas propiedades a base de la manipulación atómica y molecular de la materia para aplicaciones en sectores estratégicos y en particular para resolver problemáticas prioritarias actuales a nivel mundial en agua, energía, salud y medio ambiente. El egresado podrá participar en programas de vinculación con el sector industrial y académico del país. Para fines de comparación, se ha anotado a continuación los perfiles de egreso de 3 instituciones nacionales en el área. a) Perfil de egreso UNAM El egresado contará con los conocimientos y habilidades necesarios para continuar de manera exitosa estudios de posgrado, en las áreas de ciencias, ingeniería o tecnología, o para incorporarse a la industria del país, con una actitud ética, responsable y bien informada. En particular, podrá trabajar en empresas del sector privado, de alta o mediana tecnología, o en el sector público; por ejemplo, en los sectores energéticos, de comunicaciones, de salud, etc. Contará con los conocimientos necesarios para aplicar técnicas de preparación, síntesis, caracterización, diseño y aplicación de materiales, con énfasis en la nanoescala. Tendrá entrenamiento para analizar y resolver problemas utilizando sus conocimientos científicos. Además, podrá tener un área de pre-especialización, entre las siguientes: Biotecnología, Tecnología Ambiental y Nanoestructuras. Tendrá habilidades de análisis y diseño, independencia de pensamiento y creatividad, rigurosidad en la deducción aunada a un alto nivel de manejo de las matemáticas y expresión clara de forma verbal y escrita, en inglés y en español. Podrá participar en grupos interdisciplinarios que desarrollan labores de difusión científica. Tendrá hábitos de trabajo apropiados para ambientes de laboratorio b) Perfil de Egreso Querétaro El Ingeniero en Nanotecnología egresado de la Universidad Autónoma de Querétaro será un profesional multidisciplinario con una sólida formación en ciencias naturales y aplicadas. Se desempeñará en el diseño y elaboración de materiales nanoestructurados para el desarrollo de dispositivos y sistemas con aplicaciones potenciales en la industria química, electrónica, metal-mecánica y de los biomateriales, considerando sus propiedades opto-electrónicas, electro-catalíticas y otras. Con base en las líneas terminales del programa, profesionalizante y de


investigación, el egresado habrá adquirido la capacidad de continuar su aprendizaje de manera independiente, así como el desarrollo de habilidades para enfrentar y resolver problemas reales en los ámbitos industrial y científico. El ingeniero en nanotecnología será un profesional con una formación integral, que le permita contribuir al desarrollo del país con eficiencia, que trabaje con base en la sustentabilidad, que actúe con responsabilidad e impulse la competitividad. Participará en procesos de innovación y desarrollo de tecnologías que promuevan el avance del país. c) Perfil de Egreso ITESO Analizar, innovar y crear tecnología de frontera para resolver problemas de la industria e impulsar el desarrollo y rentabilidad de empresas y organizaciones del ramo electrónico y de telecomunicaciones; alimenticio; farmacéutico; médico y de salud; agrícola; ambiental, y de investigación. Podrás integrarte en empresas que requieran diseño de nuevos materiales para crear nuevos productos. Podrás realizar caracterización de materiales de productos existentes en centros de investigación o crear tu propia empresa asistido por la incubadora del Parque Tecnológico ITESO. 3.3. Titulación 3.3.1. Modalidades Se contemplan diversas modalidades para titulación en nuestro Centro: Publicación de un artículo con arbitraje Optimizar procesos en la industria Dar valor agregado a los productos nacionales Innovar procesos de manufactura en base a la nanotecnología. Desarrollo de nanosistemas Tesis Patente Modelo de utilidad Examen general de conocimientos La duración prevista para la obtención del título es de 4 años y el grado que se confiere es de Ingeniero en Nanosistemas. Los requisitos para la obtención del título son:  Cubrir la totalidad de créditos correspondientes a las asignaturas señaladas en el plan de estudios  Realización del servicio social  Efectuar alguna modalidad para titulación indicada en el rubro 3.3.1.


 Aprobación de exámen del lenguaje inglés (lectura y escritura) en cursos adicionales tomados en el CELEX.

4. Estrategias para la implementación del programa 4.1.1.Sede: Centro Universitario de los Valles, UdG 4.1.2. Modalidad : Presencial de tiempo completo 4.1.3. Planta académica: Nombre del investigador

Formación académica

Líneas de investigación


CARREÓN ÁLVAREZ MARÍA ALEJANDRA CASTAÑEDA VALDERRAMA ROCÍO

Doctorado en Ciencias Ingeniería Química Doctorado en Energía

en

CASTILLO VALLEJO VICTOR MANUEL

Doctorado en Ciencias (Física Teórica)

GUILLÉN ESCAMILLA IVÁN

Doctorado en Ciencias

OJEDA MARTINEZ MARÍA LUISA RENTERÍA TAPIA VICTOR MANUEL ROSAS ELGUERA JOSÉ GUADALUPE SÁNCHEZ TIZAPA MARCIANO

Doctorado en Ciencias

SUÁREZ GÓMEZ AMAURY

Doctorado en Ciencias Ingeniería de Materiales

VÁZQUEZ ORDOÑES CELSO

Doctorado en Ciencias

YÁÑEZ SÁNCHEZ IRINEA

Doctorado Biomédicas

Doctorado en Ciencias Doctorado en Ciencias Doctorado en Ingeniería,

en

e

Ciencias

Celdas solares fotovoltaicas Estructuras fotovoltaicas para el estudio y aprovechamiento de la Energía Solar Diseño, síntesis y caracterización de materiales autoensamblados Propiedades Estructurales y Termodinámicas de Fluidos Simples y Suspensiones Coloidales Estabilizadas por Carga Caracterización y Modelación de Sistemas Coloidales Diseño, síntesis y propiedades de nanomateriales Tectónica Elaboración y caracterización de semiconductores para aplicaciones medioambientales y fotovoltaicas Materiales, Semiconductores Nanoestructurados para Aplicaciones Fotovoltaicas Diseño, síntesis y caracterización de materiales autoensamblados inmunología

4.1.4. Recursos humanos que requiere la gestión académico -administrativa del programa. • • • •

14 investigadores 2 técnicos de laboratorio 2 secretarias 1 técnico en cómputo

4.1.5. Infraestructura y equipamiento necesarios para el desarrollo del programa 1er año

2do año

3er año

1 aula para enseñanza

1 aula para enseñanza

1 laboratorio

1 laboratorio

4to. año

especializado Equipo de laboratorio

a

Material de laboratorio Reactivos

g

1 aula para asesorías

d

Equipo de laboratorio

b

Material de laboratorio Reactivos

h

Computadoras y

e

Equipo de laboratorio

c

Material de laboratorio Reactivos

i

Computadoras y

f

Reactivos

j


periféricos

periféricos

Adquisición de

Adquisición de

Adquisición de

bibliografía

bibliografía

bibliografía

a. Equipo de laboratorio (1er año) 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

3 balanzas analíticas 5 balanzas granatarias 2 Hornos para calentamiento controlado de muestras. 2 Estufas para secado de material. 3 Sistemas para el proceso de destilación para muestras pequeñas. 5 Mesas para trabajo rudo y delicado 3 campanas de extracción. 1 refrigerador 5 micrómetros 5 cronómetros 5 termómetros 3 medidores de pH 10 estufas eléctricas con agitador magnético

b. Equipo de laboratorio (2do. Año) 16 17 3 Muflas tubulares 18 3 Circuladores de agua para enfriamiento en procesos de destilación. 19 2 Equipos para caracterización de propiedades luminiscentes: fluorómetros y fotodiodos. 20 2 Espectrofotómetros del infrarrojo FTIR 600 21 2 Espectrómetro de UV-vis 22 3 Equipos para películas delgadas por centrifugación. 23 3 Equipos para película delgada por inmersión. 24 3 Bombas de inyección con velocidad controlada. 25 5 lámparas ultravioleta. 26 4 Centrífugas de1000-4000 rpm con capacidad de manejo de tubos de 15 ml 27 2 cromatógrafos de gases 28 2 cromatógrafos de líquidos 29 c. Equipo de laboratorio (3er. Año) 2 Q-switched Nd:YAG con fuente de emision laser a 1064 nm, 534nm y 355 nm (láser de mínimo mantenimiento y sin aditamentos). 2 Esferas integradoras para Equipo de FTIR 600. 2 Equipos de impedancia Agilent E4980A (o similar) 2 simuladores solares con equipo de adquisición de curvas I-V 5 Conductímetros con intervalo de medición de 0 a 200 mS/cm 2 Potensiostatos para la determinación de voltajes y corrientes de salida de en reacciones redox para baterías d. Material de laboratorio (1er. Año)


Microflex Diamond Grip Powder­free latex gloves Barra magnética octagonal de teflón  Vaso de precipitado 50 ml  Vaso de precipitado 30 ml  Vaso de precipitado 100 ml Papel indicador de ph 0­14  Probeta graduada con pico 10 ml. gradilla  Frascos lavadores Mortero con mazo Pinza para refrigerante 3 dedos  Asegurador doble nuez  Embudo buchner capacidad 320 ml. Aldrich  Bolsas para almacenar reactivos Matraz volumétrico aforado con tapón  10 ml  Matraz volumétrico aforado con tapón  de 25 ml  Matraz volumétrico aforado con tapón  de 50 ml  Barra magnética octagonal de teflón de 25.4 x 8 mm  desecador Embudo de vidrio Vidrio de reloj Tubos de ensayo pipetas escobillas goteros trípode Pipetas pasteur espatulas propipetas

1 pak. ALDRICH 50 100 100 100 tira caja/100 50 20 10 10 50 50 20 500 50 50 50 100 3 10 10 50 50 10 100 10 10 cajas 30  30 

e. Material de laboratorio (2do. Año) Microflex Diamond Grip Powder­free latex gloves Crisol de porcelana forma alta  30 ml cristalizador Fluorimeter cuvettes  Spectrophotometer cuvettes Fluorimeter cuvettes  Spectrophotometer cuvettes Tubo de cuarzo de 80 cm de largo por 5 cm de diametro Micropipetas de 20 a 250 microlitros Cajas de Petri Línea de vacío con bomba Embudos de decantación bureta Embudo buchner capacidad 320 ml. Aldrich  Mortero de agata 

1 pak. ALDRICH 10 10 5 cajas 5 cajas 5 cajas 5 cajas 2 3 30 2 6 6 10 5

f. Material de laboratorio (3er. Año) Microflex Diamond Grip Powder­free latex gloves refrigerantes Mantilla de calentamiento para matraz de 500 ml. Evar 

1 pak. ALDRICH 10 10


portaobjetos Microscopio óptico microcentrifuga Estufa de cultivo Agitador de tubos Embudo de separación  Crisol de porcelana forma alta  30 ml Pinzas para crisoles Matraz de balón

25 cajas 5 5 5 5 20 10 10 20

g. Reactivos (1er año) Plata nitrato (Silver nitrate 2 de 25g Aldrich) Zinc nitrato (Montorrey) Zinc acetato Plata acetato Indium(III) chloride tetrahydrate 97% (Aldrich) Indio 2-Guanidino-benzimidazole (Aldrich) Citrato de sodio (Sodium Citrate) Thiurea Cobalto cloruro Indium(III)oxide (merk) Cobre sulfato Cobre cloruro Molibdato de amonio Hierro nitrato Fe(NO3)3 Germanio oxido Poly(methylmethacrylate) (aldrich) Titanium (IV) oxyactetylacetonate monohydrate (Al) Selenium metal Selendioxid SeO2 12-tungstophosphoric acid hydrate 99 % Solución buffer Trioxido de antimonio (baker) Bismuth (III) nitrate pentahydrate (aldrich)

4 frascos 2 frasco enva 2 frascos de 50 g 2 frascos de 50 g 1 de 50 g 2 frascos de 50 g 1 de 25 g 1 f en, 500g aldrich 1 frasco enva 1 frasco 3 frascos 1 frasco enva 2 frascos de 50 g 2 frascos de 50 g 2 frascos de 50 g 1 frasco enva 25 g 2 frascos de 50 g 2 frascos de 50 g 2 frascos de 50 g 2 frascos 2 frascos de 50 g 25 g

h. Reactivos (2do. Año) 12-tungstophosphoric acid hydrate 99 % niobio (V) oxido de Trioxido de antimonio (baker) Bismuth (III) nitrate pentahydrate (aldrich) Bismuto 3-aminoethyldihydrogenphosphat Vinilferrocene UREA Glyxylic acid monohydrate (aldrich) Ytrio cloruro Ytrio Oxido Yttrium (III) nitrate hexahydrate CVO PRPMEP Ytrio nitrato Sulfato de níquel Bis(ciclopentadienil) de niquel

2 frascos de 50 g 2 frascos de 50 g 2 frascos de 50 g 25 g 100 g 2 frascos de 50 g 2 frascos 1 frasco enva 25 g 1 frasco enva 2 frascos de 50 g 25 gr. ALDRICH 1 frasco enva 250 g 4 de 5g


Cobre(II) nitrato hidratado Iron metal Ferroceno Tungsteno cloruro Sulfato férrico amoniacal Cobalt(II) nitrate hexahydrate 2­Picolinic acid, CVO PRPMEP α-celulose Pluronic F127 (aldrich) Poly(ethylene )- Block P123 (aldrich)

30 31

2 frascos de 50 g 2 frascos de 50 g 2 frascos de 50 g 2 frascos de 50 g 2 frascos de 50 g 100 g 100 gr. ALDRICH 1g aldrich 2 de 250 g (2 ch) 2 de 1 Kg (1 ch)

i. Reactivos (3er. Año) 32

Cetylt ammonium (CTAB) Dodecylbenzenesulfonic acid Cetyl trimethyl ammonium chloride 25 % Polyvinylpyrrolidone Dodecilamina Tergitol NP-9 Poly(vinylpolypyrrolidone) Oleic Acid, tech grade  α­D­Glucose anhydrous  L­Ascorbic Acid  Araldite® 506 epoxy resin  D.E.R.™ 332    Polyester­block­polyether α, ω­diol  Poly(vinylalcohol) 99% Citric acid 99.5% Malonic acid reagentplus Anaranjado de metilo Cresyl violet Naranja de xileno Rojo Fenol Fluoresceína Rodamina B 2-Pyrrolidinona Coumarin 153 Pyrene β­Cyclodextrin  Methylene Blue,  Zirconium propoxide 70% (Aldrich) Zirconium (IV) butoxido 80% en butanol Titanium Butoxide (aldrich) Titanium isopropoxide (aldrich) Titanium tetrachloride Titanium etoxide 250 ml (alfa) Aluminium tri-secbutoxide 99% (Aldrich) Germanio etoxido Germanium (IV) isopropoxide (aldrich) Tetraetilortosilicate 98% (TEOS) N1-(3-Trimethoxysilylpropyl)diethylenetriamine 3-cloropropiltrietoxisilano  (3­Glycidyloxypropyl)trimethoxysilane ≥98%,  Zirconyl chloride octahydrate 98 % Tetrametilortosilicato (TEMOS) (3-Mercaptopropyl)trimethoxysilane

1 frasco 1 frasco enva 1 frasco 2 frascos de 50 g 500 g 2 frascos de 50 g 500 gr. FLUKA 25 ml. ALDRICH 500 gr. ALDRICH 25 gr. ALDRICH 250 G ALDRICH 250 G  ALDRICH 250ML ALDRICH 2 frascos de 50 g 500 g (1 peq) 1 de 1000g 1 frasco 1 frasco 2 frascos de 50 g 2 frascos de 50 g 1 frasco 25 g 500 g 2 frascos de 50 g 1 lt 25 g ALDRICH 25 gr. SIGMA Aprox 100 ml 1 lt 1 de 500 ml 1 de 500 1 lt 4 1 frasco 5g 5g 3/1, 500/1 100 ml. ALDRICH 1lt 1 lt 1 frasco 1 lt 100 g


Phenyltrimethoxysilane Trimethoxysilane 95% Aluminum isopropoxide,  3-Cyanopropyltriethoxysilane, 4-(Triethoxysilyl)butyronitrile 3­(Triethoxysilyl)propyl isocyanate,  (4­Chlorophenyl)triethoxysilane,  (3­Aminopropyl)triethoxysilane 99%  (4­Chlorophenyl)triethoxysilane Trimethoxy(3,3,3­trifluoropropyl)silane ≥97.0%  3­(2­Aminoethylamino)propyl]trimethoxysilane 

250 g 25 g 100 gr. ALDRICH 25 gr. ALDRICH 100 ml. ALDRICH 1 gr. ALDRICH 100 ml ALDRICH 1 gr. ALDRICH 5ML ALDRICH 100ML ALDRICH

33 34 j. Reactivos (4to año) 35 Cetylt ammonium (CTAB) Dodecylbenzenesulfonic acid Cetyl trimethyl ammonium chloride 25 % Polyvinylpyrrolidone Dodecilamina Tergitol NP-9 Poly(vinylpolypyrrolidone) Oleic Acid, tech grade  α­D­Glucose anhydrous  L­Ascorbic Acid  Araldite® 506 epoxy resin  D.E.R.™ 332    Polyester­block­polyether α, ω­diol  Poly(vinylalcohol) 99% Citric acid 99.5% Malonic acid reagentplus Anaranjado de metilo Cresyl violet Naranja de xileno Rojo Fenol Fluoresceína Rodamina B 2-Pyrrolidinona Coumarin 153 Pyrene β­Cyclodextrin  Methylene Blue,  Zirconium propoxide 70% (Aldrich) Zirconium (IV) butoxido 80% en butanol Titanium Butoxide (aldrich) Titanium isopropoxide (aldrich) Titanium tetrachloride Titanium etoxide 250 ml (alfa) Aluminium tri-secbutoxide 99% (Aldrich) Germanio etoxido Germanium (IV) isopropoxide (aldrich) Tetraetilortosilicate 98% (TEOS) N1-(3-Trimethoxysilylpropyl)diethylenetriamine 3-cloropropiltrietoxisilano  (3­Glycidyloxypropyl)trimethoxysilane ≥98%,  Zirconyl chloride octahydrate 98 % Tetrametilortosilicato (TEMOS)

1 frasco 1 frasco enva 1 frasco 2 frascos de 50 g 500 g 2 frascos de 50 g 500 gr. FLUKA 25 ml. ALDRICH 500 gr. ALDRICH 25 gr. ALDRICH 250 G ALDRICH 250 G  ALDRICH 250ML ALDRICH 2 frascos de 50 g 500 g (1 peq) 1 de 1000g 1 frasco 1 frasco 2 frascos de 50 g 2 frascos de 50 g 1 frasco 25 g 500 g 2 frascos de 50 g 1 lt 25 g ALDRICH 25 gr. SIGMA Aprox 100 ml 1 lt 1 de 500 ml 1 de 500 1 lt 4 1 frasco 5g 5g 3/1, 500/1 100 ml. ALDRICH 1lt 1 lt 1 frasco 1 lt


(3-Mercaptopropyl)trimethoxysilane Phenyltrimethoxysilane Trimethoxysilane 95% Aluminum isopropoxide,  3-Cyanopropyltriethoxysilane, 4-(Triethoxysilyl)butyronitrile 3­(Triethoxysilyl)propyl isocyanate,  (4­Chlorophenyl)triethoxysilane,  (3­Aminopropyl)triethoxysilane 99%  (4­Chlorophenyl)triethoxysilane Trimethoxy(3,3,3­trifluoropropyl)silane ≥97.0%  3­(2­Aminoethylamino)propyl]trimethoxysilane  3­(Trimethoxysilyl)propyl acrylate 92%,  (3­Iodopropyl)trimethoxysilane,  3­(Triethoxysilyl)propionitrile,  Yttrium (III) butoxide solution, Triethoxyphenylsilane, Fluoruro de amonio (Aldrich) y (Baker) Fosfato de estaño Alumino nitrato Hidróxido de sodio (NaOH) Hidróxido de potasio Sodium Borohydride powder  Peróxido de hidrógeno purificado, al 50% de  concentración  Sodium arsenate dibasic heptahydrate Phenol Etanol Isopropanol (aldrich) dimetilsulfoxido Pentano Decano Tolueno Hexano Heptano N,N-dimethylformamide 99.8 % Bencilamina Metanol Formamide  Acetona Acido clorhídrico Acido acético (Glacial Acetic Acid, 500 ml. ALDRICH) Acido fluorhídrico Acido nítrico (1 lt. GOLDEN BELL) Acido formico Acido fosforico (H3PO4) Indium tin oxide coated glass slide Quartz, cover slip for microscope slide, fused Araldite resina epóxica Indium(III) chloride tetrahydrate 97% (Aldrich) Indio yoduro de litio Citrato de sodio (Sodium Citrate) Thiurea Indium(III)oxide (merk) Molibdato de amonio

100 g 250 g 25 g 100 gr. ALDRICH 25 gr. ALDRICH 100 ml. ALDRICH 1 gr. ALDRICH 100 ml ALDRICH 1 gr. ALDRICH 5ML ALDRICH 100ML ALDRICH 5ML ALDRICH 25 ml. ALDRICH 25 ml. ALDRICH 25 ml. ALDRICH  250 gr. ALDRICH 100 ml 2 frascos de 50 g 2 frascos de 50 g 500 g 500 g 25 gr. ALDRICH 500 ml. GOLDEN  BELL 50 gr. ALDRICH 25 g 4 de 3.5 lt 1 de 4 lt 1 de 4 lt 5 lt 5lt 5 lt 5 lt 5 lt 6 de 1lt 12 de 500 g 5 lt 1 L . ALDRICH 20 lt 1 de 3.5 lt 500 g 2 (250 y 500 g) 1 lt 1 lt 1 lt 5 cajas 4 cajas 2 lt 1 de 50 g 1 de 25 g 1 f en, 500g aldrich 1 frasco enva 3 frascos 1 de 50 g


Hierro nitrato Fe(NO3)3 Germanio oxido Poly(methylmethacrylate) (aldrich) Titanium (IV) oxyactetylacetonate monohydrate (Al) Selenium metal Selendioxid SeO2 12-tungstophosphoric acid hydrate 99 % niobio (V) oxido de Trioxido de antimonio (baker) Bismuth (III) nitrate pentahydrate (aldrich) Yodo Fotoceldas de silicio

1 de 50 g 1 frasco enva 25 g 1 de 50 g 1 de 50 g 1 de 50 g 1 de 50 g 1 de 50 g 1 de 50 g 25 g 100 g 20

4.1.6. Proyección financiera para su operación señalando la fuente del financiamiento*. Rubro

1er año

2do. año

3er. año

4to. año

adquisición de equipo adquisición de material de Lab. adquisición de reactivos adquisión de bibliografía Equipo de cómputo y periféricos Otros costos de adquisisción *Pendiente

Fuentes posibles de financiamiento     

Programa integral de fortalecimiento institucional Coecytjal CONACYT Diplomados Servicios a la industria

4.1.7. Las acciones que se realizarán para promover la vinculación, generación y aplicación del conocimiento a mediano plazo 1er año Ofrecer las diversas teorías, métodos y técnicas básicas que permitan la aplicación del

2do año Fortalecimiento en la formación de los estudiantes a través de cursos y seminarios.

3er año Conocer los programas que financien la incubación de empresas de alta tecnología

4to año Desarrollo proyectos investigación

de de


conocimiento. Promover el pensamiento analítico y creativo a través de trabajo grupal

Impulsar proyectos multidisciplinarios que fomenten la investigación tecnológica en el aula.

Promover políticas para dar mayor valor agregado a la producción nacional en base a la nanotecnología

Desarrollar habilidades para el diseño de dispositivos y prototipos nanoestructurados operativos.

Informar sobre las problemáticas en: energía, medicina y medio ambiente y plantear soluciones en base a la nanotecnología

Evaluación de las teorías, métodos y técnicas aprendidas

Formación de una Red en la que se incorporen estudiantes de otros Centros de la UdG o del país. .

Gestión de modelos de utilidad y patentes

Construir una página electrónica que contenga noticias, estado del arte, convocatorias, publicaciones y videos sobre nanotecnología y sus alcances. Está página también servirá como vínculo de comunicación con diferentes sectores como el científico, educativo, el gubernamental y el empresarial.

Creación de un observatorio de las tendencias y percepciones de la nanotecnología en diferentes sectores sociales que tenga diferentes funciones como son: registrar empresas interesadas en el tema, proporcionar información sobre riesgos y ventajas de la nanotecnología, hacer encuestas sobre la percepción del público y otras.

Publicación de trabajos de investigación realizadas por estudiantes en revistas de divulgación o especializadas

Apoyo a las industrias para implementar procesos más eficientes en base a la nanotecnología

Creación de foros virtuales

Desarrollo de tesis

CONCLUSIONES Se identifico el contenido que debe incluir el plan curricular de la Licenciatura en nanotecnología en la Universidad de Guadalajara para formar profesionales que además de contar con una amplia educación científica, puedan contribuir al desarrollo del país con eficiencia, que busquen la sustentabilidad, que actúen con responsabilidad y que impulsen la competitividad. También se propuso aplicar la metodología para el diseño curricular que ayuden a la determinación de los


contenidos que realmente se necesitan, respondiendo a las necesidades sociales del entorno donde se preparará el futuro egresado. BIBLIOGRAFÍA. 1 http://www.monografias.com/trabajos15/ciencia-actual/ciencia 2D. J. Riley, Chemistry and Industry, sept., (2001), 570. 3T. Cassagneau and J. H. Fendler, J. Phys. Chem. B, 103, (1999),1789. 4 W. P. Halperin, Reviews Modern Physics, 58, [3], (1986), 533. 5 R. W. Siegel, Scientific American, December (1996), 42. 6 P. Mulvaney, L. M. Liz-Marzán, M. Giersig and T. Ung, J. Mater. Chem., 10, (2000),1259. 7 Y. P. Sun, J. E. Riggs, H. W. Rollins and R. Guduru, J. Phys. Chem. B, 103, (1999), 77. 8 P. Mulvaney, Langmuir, 12, (1996), 788. 9 B.G. Ershov, E. Janata and A. Henglein, J. Phys. Chem. 97, (1993), 339. 10 H. Itoigawa, T. Kamiyama and Y. Nakamura, J. Non Crystalline Solids, 220, (1997), 210. 11 G. M. Whitesides, J. C. Love, Scientific American, 285, sept., (2001), 38. 12 http://www.latech.edu/coes/nanosystems-engineering/ 13 http://www.nokia.com/about-nokia/research/demos/the-morph-concept 14 “Diagnóstico y Prospectiva de la Nanotecnología en México”. 15 Foro Monterrey 2010 16 es.wikipedia.org/wiki/Jalisco

Ingenieria en Nanociencia  

Nanociencia

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