Cuando la nanocelulosa se combina con varios tipos de nanopartículas metálicas, se forman materiales con muchas propiedades nuevas y emocionantes. Pueden ser antibacterianas, cambiar de color bajo presión o convertir la luz en calor.
"En pocas palabras, fabricamos oro a partir de nanocelulosa", dice Daniel Aili, profesor asociado de la División de Biofísica y Bioingeniería del Departamento de Física, Química y Biología de la Universidad de Linköping.
El grupo de investigación, dirigido por Daniel Aili, ha utilizado una nanocelulosa biosintética producida por bacterias y desarrollada originalmente para el cuidado de heridas. Posteriormente, los científicos decoraron la celulosa con nanopartículas metálicas, principalmente plata y oro. Las partículas, no más grandes que unas pocasmil millonésimas de metro, primero se adaptan para darles las propiedades deseadas y luego se combinan con la nanocelulosa.
"La nanocelulosa consiste en hilos delgados de celulosa, con un diámetro de aproximadamente una milésima parte del diámetro de un cabello humano. Los hilos actúan como un andamio tridimensional para las partículas metálicas. Cuando las partículas se adhieren a la celulosa, un materialque consiste en una red de partículas y formas de celulosa ", explica Daniel Aili.
Los investigadores pueden determinar con alta precisión cuántas partículas se adherirán y sus identidades. También pueden mezclar partículas de diferentes metales y con diferentes formas: esféricas, elípticas y triangulares.
En la primera parte de un artículo científico publicado en Materiales funcionales avanzados , el grupo describe el proceso y explica por qué funciona como lo hace. La segunda parte se centra en varias áreas de aplicación.
Un fenómeno emocionante es la forma en que las propiedades del material cambian cuando se aplica presión. Los fenómenos ópticos surgen cuando las partículas se acercan e interactúan, y el material cambia de color. A medida que aumenta la presión, el material finalmente parece estaroro.
"Vimos que el material cambiaba de color cuando lo recogimos con unas pinzas, y al principio no pudimos entender por qué", dice Daniel Aili.
Los científicos han denominado al fenómeno "efecto mecanoplásmico" y ha resultado ser muy útil. Una aplicación muy relacionada es la de los sensores, ya que es posible leer el sensor a simple vista. Un ejemplo: Si unla proteína se adhiere al material, ya no cambia de color cuando se somete a presión. Si la proteína es un marcador de una enfermedad en particular, la falta de cambio de color se puede utilizar en el diagnóstico. Si el material cambia de color, la proteína marcadora no está presente.
Otro fenómeno interesante lo muestra una variante del material que absorbe la luz de un espectro de luz visible mucho más amplio y genera calor. Esta propiedad se puede utilizar tanto para aplicaciones basadas en energía como en medicina.
"Nuestro método permite fabricar compuestos de nanocelulosa y nanopartículas metálicas que son materiales blandos y biocompatibles para aplicaciones ópticas, catalíticas, eléctricas y biomédicas. Dado que el material es autoensamblante, podemos producir materiales complejos con pozos completamente nuevos.propiedades definidas ", concluye Daniel Aili.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Linköping . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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