Química General

Aplicación de estímulos externos para lograr el cambio en nanoestructuras

estímulos externos en nanoestructuras

Un estudio realizado en el Instituto de Ciencia de los Materiales de Barcelona, conocido por sus siglas ICMAB-CSIC, dio como resultado la creación de un material nano poroso flexible que es capaz de pasar de 3D a 2D de una forma reversible, como consecuencia de la aplicación de estímulos externos en nanoestructuras.

Los investigadores señalan, que los nuevos materiales tienen un comportamiento similar al de los conocidos robots Transformers, quienes eran capaces de cambiar su forma mediante el reordenamiento de sus piezas, pudiendo volver a su forma inicial.

Estímulos externos para lograr el cambio en nanoestructuras

De acuerdo a la opinión del investigador José Giner, quien pertenece al equipo adscrito al Laboratorio de Materiales Inorgánicos y Catálisis del ICMAB, los materiales nano porosos 3D están formados por moléculas icosaédricas del elemento químico boro, estás tienen como propiedades que son flexibles y esféricas como ligandos.

Esta forma esférica, es la que permite a la estructura retronar a su forma inicial, a través del reordenamiento de sus partes sin que ocurra un colapso de la totalidad de la estructura.

Cabe destacar, que este tipo de material, se conoce como metal organic frameworks, ya que son materiales cristalinos porosos que están compuestos por clústeres metálicos que poseen ligandos orgánicos. El uso de estos ligandos esféricos, permitió a los investigadores dar una mayor estabilidad a la estructura al momento de sufrir la deformación.

Es importante señalar, que como estímulo para lograr la transformación, se utilizaron solventes orgánicos convencionales, así como también un solvente sostenible, como lo es el CO2 supercrítico.

La aplicación de estímulos externos se basa en la premisa que dos capas son capaces de rodar una sobre la otra, si  se encuentran separadas por esferas, en cambio, si están separadas por columnas rectas, estas colapsan.

Aplicaciones potenciales de estas nanoestructuras

Para la investigadora del equipo de Fluidos Supercríticos y Materiales Funcionales del ICMAB, Ana López-Periago, señala que una prueba de las posibles aplicaciones de este descubrimiento, es que ha sido posible atrapar y encapsular moléculas de fulereno mientras se da la transición reversible de 2D a 3D al formarse la estructura original.

Por otra parte, a través de este procedimiento, es posible  lograr encapsular moléculas grandes, las cuales no se pueden difundir con facilidad a través de un material que posea poros más pequeños en relación al tamaño del material.

El equipo de investigadores centró su atención en la química de los clústeres de boro, considerando sus formas geométricas y que este es un elemento semi metálico, lo que proporciona a las estructuras propiedades únicas que aún se desconocen.

Los resultados de esta investigación, fueron publicados en la revista Advanced Materials destacando sus posibles aplicaciones en la encapsulación y liberación de fármacos, catalizadores de reacciones químicas, en la elaboración de membranas para absorber o separar gases.

De igual manera, los científicos estudian la síntesis de estructuras nuevas y sus posibles aplicaciones en distintos campos, entre los cuales pueden mencionarse su uso como agentes antitumorales, en la fabricación de sensores, catálisis y desalinización de aguas entre otros.

Fuente: ‘Nanotransformers’ con formas 3D y 2D

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