Los materiales híbridos son aquellos que combinan componentes de orígenes diferentes orgánicos e inorgánicos para obtener materiales diferentes a los convencionales y que muestran propiedades nuevas o mejoradas debido al efecto sinérgico entre sus componentes. Rebeca Sola, investigadora del Departamentode Química Física en la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV / EHU, ha desarrollado y caracterizado exhaustivamente materiales híbridos, fotoactivos, que responden de manera diferente cuando se exponen a la luz de excitación, que podrían tener aplicaciones en campos muy diferentes, como la óptica y la biomedicina.En la investigación realizada en este departamento, se obtuvieron materiales híbridos, entre otras cosas, mediante la incorporación de colorantes fluorescentes, que se usan habitualmente en solución, en estructuras inorgánicas canalizadas. Estos materiales en primer lugar le dan protección al tinte, lo que lo hace más estable contra la degradación yaumentar la vida útil de los dispositivos que los incorporan, yen segundo lugar, proporcionan rigidez al sistema, lo cual es interesante ya que tiene el potencial de aumentar las propiedades fotofísicas de los hospedadores orgánicos los tintes.
Como explicó el investigador, "se obtuvieron materiales altamente fluorescentes en los que se encuentran los colorantes ordenados, proporcionando así una respuesta altamente anisotrópica a la luz polarizada linealmente". En otras palabras, materiales que responden de manera diferente dependiendo de la dirección de la luz.polarización de la luz incidente. Además, "es bastante sencillo", sintetizar estos materiales, dijo Sola. "Las estructuras cristalinas en las que el tinte ya ha sido ocluido en el interior se obtienen sin necesidad de aplicar un proceso de difusión para insertar el tinte en elcristal."
Varias aplicaciones ópticas
El investigador ha obtenido materiales con un rango muy amplio de propiedades ópticas. "De gran interés son aquellos en los que hay un efecto de antena artificial con el orden de los diferentes tipos de tinte y una transferencia de energía unidireccional", dijo.Esto se traduce en partículas con fluorescencia multicolor, que son capaces de captar la energía de la luz en un extremo y transferirla al extremo opuesto, lo que podría ser de interés con respecto a su integración en las células solares.
Otro de los materiales obtenidos es un material sólido que emite fluorescencia retardada: en lugar de que la fluorescencia del sistema se apague tan pronto como se retire la fuente de excitación, como suele ser el caso, persiste durante décimas de segundo y es perfectamentevisible a simple vista. "Este tipo de tecnología podría ser de interés en las tecnologías LED", explicó. Y también se obtuvieron materiales capaces de transformar la luz láser incidente en luz con el doble de energía.
Estos materiales no solo permiten la incorporación de un solo colorante en la estructura inorgánica, sino que varios colorantes también pueden encapsularse simultáneamente. "Con dos colorantes cuya respuesta es complementaria, hemos obtenido partículas fluorescentes que cambian de color dependiendo de la polarización de la luz, ycambiar de una emisión fluorescente azul a una verde ", agregó Sola. Lo que es más, es un proceso reversible y reproducible". Al incorporar un tercer tinte de emisión de rojo en la proporción correcta, también fue un sistema emisor de luz blanca.obtenido, "una vez más de interés para los sistemas de iluminación", concluyó.
Los emisores de luz blanca también se obtuvieron al agregar pequeñas moléculas orgánicas a ciertos marcos de iones metálicos y compuestos orgánicos conocidos como MOF Metal Organic Frameworks; la fosforescencia a temperatura ambiente también se obtuvo con ellos ". La fosforescencia es un proceso de emisión que rutinariamentepide temperaturas muy bajas para evitar que la luz fosforescente se desactive ", explicó Sola.
Salto a la biomedicina
Los investigadores han demostrado que los materiales híbridos pueden tener aplicaciones en otros campos, como la biomedicina. Para ello, utilizaron sustancias fotosensibilizantes adecuadas para la terapia fotodinámica. Estos son materiales que combinan fragmentos orgánicos e inorgánicos para producir un tipo de oxígeno capaz decausando la muerte de ciertas células después de la excitación por la luz. La terapia fotodinámica es un procedimiento utilizado en dermatología, por ejemplo, para tratar una variedad de enfermedades de la piel e incluso para diferentes tipos de cáncer. Materiales que no solo generan este tipo de oxígeno citotóxico sino quetambién se han obtenido fluorescentes. Y "eso los hace muy útiles también para la bioimagen", agregó el investigador. "La acción fototóxica de estos compuestos se está explorando mediante experimentos en cultivos celulares in vitro, y aunque los resultados sonprometedor, todavía estamos en las primeras fases del estudio ", concluyó.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del País Vasco . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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