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Nuevos materiales nanométricos abren la puerta a mejorar la detección de moléculas

Nuevos materiales nanométricos abren la puerta a mejorar la detección de moléculas

Detectar biomarcadores en muestras de sangre, analizar el agua de un embalse para comprobar si está contaminada o identificar restos de explosivos en ropa y equipajes son cosas que distintos dispositivos ya son capaces de hacer. Ahora, la nanotecnología ha demostrado que puede mejorar esas tecnologías.

<p>Nanoalótropos de oro vistos con microscopía electrónica de transmisión -arriba- y tomografía electrónica -abajo-. Imagen del Instituto Weizma

Nanoalótropos de oro vistos con microscopía electrónica de transmisión -arriba- y tomografía electrónica -abajo-. Imagen del Instituto Weizmann.

Nanopartículas de oro y de óxido de hierroPara diseñar el nuevo método, los investigadores fabricaron, mediante reacciones químicas, nanopartículas de oro y de óxido de hierro, explicó a Efe Luis Liz, director del Centro de Investigación Cooperativa en Biomateriales de San Sebastián (CIC biomaGUNE), quien recordó que un nanómetro es una mil millonésima parte de un metro y que, por ejemplo, el grosor de un cabello es de 100.000 nanómetros.

Una vez creadas las nanopartículas -las de oro, todas ellas, de cinco nanómetros y las de óxido de hierro de ocho-, los científicos las recubrieron con moléculas hidrófobas para poder colocarlas sobre una superficie de agua evitando que se hundieran y las trasladaron luego a un sustrato sólido para poder observarlas y manipularlas (estas se autoensamblaron en una película similar a un cristal).

Los investigadores lograron así una estructura con nanopartículas perfectamente ordenadas y combinadas: “variando los tamaños de ambos componentes se pueden obtener estructuras muy variadas con propiedades completamente nuevas”, aseguró Liz, uno de los firmantes de este trabajo de Science.

Una vez conseguida esta “mezcla perfecta”, el equipo de Klajn dio una paso más: extrajeron de la estructura las nanopartículas de óxido de hierro, consiguiendo así dejar en su lugar unos huecos.

El oro y la interacción con la luz

Precisamente, por estos huecos es por donde podrían penetrar las moléculas -de la sangre, agua o explosivos- que se quieren detectar.
El oro tiene una manera muy especial de interaccionar con la luz y esos huecos que han dejado las nanopartículas de óxido de hierro generan además campos eléctricos, lo que es fundamental para detectar distintos tipos de moléculas en concentraciones muy bajas.

Por eso, esta investigación, puede ser aplicada en la detección por espectroscopía Raman aumentada, una herramienta basada en la radiación electromagnética capaz de identificar las moléculas de los productos químicos.

Este trabajo se ha hecho con nanopartículas de oro y de óxido de hierro, pero se podría extender a otros materiales, señala en una nota el Instituto Weizmann, que afirma que esta tecnología posibilitará en un futuro la creación de dispositivos electrónicos ultrapequeños, además de otras aplicaciones industriales. Efefuturo

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