El proyecto lo encabezan especialistas del CONICET e investigadores argentinos de la Universidad de Múnich, Alemania.
Un estudio internacional, liderado por especialistas del CONICET e investigadores argentinos radicados en Alemania, aportó información y herramientas que allanan el camino para el desarrollo de materiales nanotecnológicos capaces de convertir eficientemente luz en calor, un paso importante para la utilización de energía solar en diversas aplicaciones.
De acuerdo a la información a la que tuvo la oportunidad de acceder Diario NCO, “el trabajo se describe en la revista NatureCommunications y es el resultado de una colaboración entre laboratorios del Centro de Investigaciones en Bionanociencias (CIBION, CONICET), de la Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) y de la Universidad de Múnich en Alemania”.
El desarrollo de nanomateriales para hacer fotosíntesis artificial es una de las áreas en las que el estudio de la temperatura es de especial importancia. Este fue el tema que abordó el investigador Matías Herrán en su tesis de doctorado en el grupo de Nanomateriales para Energía que lidera Emiliano Cortes en la Universidad de Múnich. Ambos investigadores participaron del estudio y son egresados de la Universidad de La Plata (UNLP).
Detalles de la iniciativa
En el grupo de Nanomateriales para Energía de la Universidad de Múnich se desarrollaron nanoestructuras formados por dos metales: el oro y el paladio. Lo que hicieron fue combinarlos con diversas geometrías. Por ejemplo, recubrir una esfera de oro con una cáscara homogénea de paladio, o recubrirla con pequeños satélites de paladio.
IaninaVioli, investigadora del CONICET con lugar de trabajo en INS, UNSAM y también autora del estudio, explicó en el informe que las nanopartículas de oro constituyen la antena del nanosistema y que miden aproximadamente una mil millonésima parte de un metro. “Estas nanopartículas de oro tienen una propiedad muy única ya que cuando se las ilumina son capaces de concentrar la luz en regiones muy pequeñas del espacio. Después esta energía se transmite al paladio que es el ‘reactor’ o material que acelera las reacciones químicas, también llamado catalizador”.
Para poder medir la temperatura de objetos nanométricos, el equipo construyó un microscopio especializado que permite analizar la luz que emite cada nanopartícula. “Del mismo modo que el color de una brasa de carbón (si es más naranja o blanca) nos indica cuán caliente está, la luz emitida por cada partícula posee información sobre su temperatura”, explicó el estudio.
Asimismo, Violi agregó que se comprobó que el aumento de temperatura “depende muchísimo de la forma en la que se acomode el paladio alrededor del oro, es decir, si está como una cáscara o como pequeños satélites“.
En esa línea, la investigadora expuso que “en este último caso, el aumento de temperatura es igual a que si no hubiera paladio. En cambio, si se coloca como recubrimiento completo alrededor del oro, no importa de qué espesor, el nanosistema se calienta mucho menos”.
Más precisiones científicas
Por su parte, Luciana Martínez, también autora del estudio y becaria doctoral del CONICET en el CIBION, describió que “medir la temperatura presenta un desafío muy grande cuando se quiere realizar en la micro y nanoescala”.
De esta manera, el reporte señaló: “Al ser iluminadas, las nanopartículas actúan como calentadores muy eficientes, que pueden utilizarse para fotocatalizar reacciones químicas en la microfluídica y en la biología”.
“Por eso para su aprovechamiento es importante tener un método que mida su temperatura exacta. En los últimos años medimos las propiedades fototérmicas del oro en distintos formatos: a distintos tamaños de nanoesferas e incluso en diversas geometrías, en forma de nanoestrellas, pero nunca habíamos medido a un sistema híbrido de varios materiales y no sabíamos qué rol iba a jugar la interfase del material”, añadió Martínez.
Para Violi, el estudio “aporta datos importantes para poder desarrollar catalizadores más eficientes para muchos tipos diferentes de reacciones químicas, pero tiene utilidad en un amplio rango de aplicaciones en nanotecnología”.
Asimismo, el equipo de profesionales destacaron la reciente inauguración de un laboratorio de óptica en el Instituto de Nanosistemas de UNSAM, donde se instalarán equipos para medir temperatura de nanobjetos.
Según el informe: “El Instituto de Nanosistemas es un ambiente muy estimulante para trabajar porque sus integrantes desarrollan nuevos nanosistemas con múltiples propiedades. Los nuevos equipos permitirán seguir investigándolos y optimizándolos, como se ha hecho en este estudio”.
Fuente fotografía: conicet.
Te pueden interesar:
https://www.instagram.com/diarioncomatanza
https://facebook.com/diarionco
