Nanocubos de hierro que descontaminan aguas

“En ausencia de un campo magnético, el comportamiento de estas nanopartículas es como si fuera líquido, pero al momento de acercarle un imán los materiales que contienen las nanopartículas de hierro adquieren propiedades de sólido y pueden ser fácilmente removidos y manipulados”, explica el profesor Álvaro Duarte, quien dirige el Grupo de Nuevos Materiales Nano y Supramoleculares del Departamento de Química de la Universidad Nacional (UN) de Colombia.

El hierro convertido en nanocubo se vuelve superparamagnético –adquiere propiedades magnéticas- en presencia de un campo magnético. Por eso, es suficiente con acercar un imán para hacer la remoción de los contaminantes que ya están adheridos a las nanopartículas de hierro.

Según el investigador, los materiales a escala nanométrica cambian sus propiedades, así por ejemplo, el óxido de titanio cuando está a nivel macro es un polvo blanco y se ve a simple vista como si fuera una harina blanca, en cambio, a nivel nano es imperceptible al ojo humano.

“A dicho nivel las partículas se absorben solamente a través de la radiación ultravioleta, por eso se utilizan como elemento principal de los protectores solares”, amplía el profesor Duarte.

El Grupo de Nuevos Materiales Nano y Supramoleculares, del Departamento de Química de la U.N., estudia la posibilidad de que a tamaño nanométrico el hierro tenga efectos catalíticos para que en presencia de luz, es decir, iluminando el agua contaminada, pueda descomponer colorantes orgánicos, por ejemplo.

Desde hace algunos años, señala el profesor, las nanopartículas de óxido de hierro se usan como agentes de contraste para resonancia magnética. “Tal es el caso de cuando un médico necesita realizar una resonancia magnética de imagen de los órganos blandos, para lo cual no se utiliza rayos X, sino la resonancia”, añade.

El profesor Álvaro Duarte, resalta que en la U.N. ya se obtuvieron los nanocubos de hierro con una óptima distribución de tamaño. “Logramos tamaño de partículas de este material desde los 10 hasta los 200 nanometros, así ya entendemos bajo qué condiciones se puede modular el tamaño del nanocubo”, manifestó.

Con los tamaños obtenidos y haciendo uso de altas temperaturas se lograron nanocubos grandes y medianos. Las nanopartículas se obtienen de un compuesto órgano metálico, similar al ferroceno, pero donde el hierro es cerovalente.

El investigador afirma que la obtención de estos nanocubos no es costosa porque el hierro es uno de los metales más abundantes que hay en la corteza terrestre, y Colombia tiene buenos yacimientos de este mineral.

Actualmente, los investigadores del grupo trabajan en la posibilidad de obtener nanobarras de hierro, las cuales poseen importantes aplicaciones para el almacenamiento de información.

Para el segundo semestre de 2015 y dentro del marco de este trabajo de investigación conjunto, el estudiante Héctor Lozano se trasladará a la Universidad de Purdue para profundizar en los conocimientos referentes a este tema. Los resultados del trabajo adelantado en la síntesis de nanocubos de hierro ya han sido presentados en varios congresos, en Indiana (Estados Unidos) y en Moscú (Rusia).

(UN/DICYT)