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Lunes, 25 de Julio de 2016 08:40

Nuevos materiales nacen del filo de una capa de oro

Antonio Mart�n
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El profesor Rafael Madueño, del Departamento de Química Física y Termodinámica Aplicada, en su laboratorio El profesor Rafael Madue�o, del Departamento de Qu�mica F�sica y Termodin�mica Aplicada, en su laboratorio A. M.

La Universidad de C�rdoba dise�a capas a nivel molecular de escala nanom�trica en el lugar donde se pone en contacto el metal con una disoluci�n

Un equipo de investigaci�n de la Universidad de C�rdoba (UCO) ha ideado un procedimiento para obtener materiales cuya organizaci�n se controla a nivel molecular en una interfase met�lica: el lugar donde el oro s�lido entra en contacto con una disoluci�n l�quida. En este espacio m�nimo y a escala nanom�trica, se producen interacciones moleculares que pueden ser provechosas para campos como la electr�nica, el desarrollo de biosensores y, en general, para la qu�mica de materiales. El protocolo desarrollado por la UCO facilitar� a otros equipos cient�ficos el desarrollo de estos nanomateriales.

El trabajo de investigaci�n ahonda en un espacio complejo que la ciencia denomina interfase. Es aquel en el que se ponen en contacto dos estados de la materia: un s�lido con otro l�quido, uno s�lido con uno gaseoso, por ejemplo. El equivalente en el cuerpo humano ser�a la piel, que tiene contacto constante con un medio gaseoso, el aire de la atm�sfera. En esa reducida capa, las propiedades de los materiales cambian. La industria ha sabido aprovechar estos cambios para crear nuevos productos. Por ejemplo, las camisetas hidrof�bicas deportivas que repelen el sudor.

La Universidad de C�rdoba tiene experiencia en el dise�o de interfaces en metales con disoluciones que contienen unos compuestos llamados alcanotioles, con diferentes funciones qu�micas como el �cido carbox�lico o el metilo. En estos l�quidos, a escala molecular, los elementos del extremo del compuesto se enganchan al metal y forman nuevos materiales mediante un proceso de autoensamblaje. La ciencia es capaz de retirar esta capa, ya formada por diferentes tipos de mol�culas y destinarla para otros usos.

�Se trata de un trabajo de ciencia fundamental, que permite avanzar en el conocimiento de la qu�mica superficial en este tipo de materiales�, explica Rafael Madue�o, investigador del Departamento de Qu�mica F�sica y Termodin�mica Aplicada de la Universidad de C�rdoba. El equipo, dirigido por el catedr�tico Manuel Bl�zquez, desarrolla el dise�o de estas interfaces funcionales y nuevos nanomateriales en dos proyectos de investigaci�n financiados por el Ministerio de Econom�a y Competitividad que encabeza la catedr�tica Mar�a Teresa Pineda. Los resultados m�s recientes de equipo han sido publicados en la revista cient�fica The Journal of Physical Chemistry C.

Describir las propiedades de los materiales que se producen en la frontera de un cuerpo s�lido con un l�quido en una escala nanom�trica permitir� dise�ar nuevos interruptores moleculares en electr�nica molecular, crear biosensores para el campo m�dico o en el desarrollo de catalizadores m�s eficientes. �Es muy interesante controlar el dise�o de estas interfases a nivel molecular�, recalca Madue�o.

Oro

En sus investigaciones, el equipo cient�fico emplea el oro como piedra de toque para el descubrimiento de estas interacciones. El oro es un elemento qu�mico apreciado por ser poco reactivo, lo que facilita el trabajo en el laboratorio. Adem�s, es un buen conductor en cuanto a sus propiedades el�ctricas. En escala nanom�trica, como sucede en otros materiales, adquiere comportamientos novedosos e interesantes para la ciencia. Las nanopart�culas de oro, por ejemplo, pueden ser de otros colores al dorado caracter�stico de este metal precioso.

Alain R. Puente Santiago, Teresa Pineda, Manuel Bl�zquez, and Rafael Madue�o, �Formation of 2-D Crystalline Intermixed Domains at the Molecular Level in Binary Self-Assembled Monolayers from a Lyotropic Mixture�. J. Phys. Chem. C, 2016, 120 (16), pp 8595�8606

Nuevos materiales nacen del filo de una capa de oro

La Universidad de C�rdoba dise�a capas a nivel molecular de escala nanom�trica en el lugar donde se pone en contacto el metal con una disoluci�n

 

Un equipo de investigaci�n de la Universidad de C�rdoba (UCO) ha ideado un procedimiento para obtener materiales cuya organizaci�n se controla a nivel molecular en una interfase met�lica: el lugar donde el oro s�lido entra en contacto con una disoluci�n l�quida. En este espacio m�nimo y a escala nanom�trica, se producen interacciones moleculares que pueden ser provechosas para campos como la electr�nica, el desarrollo de biosensores y, en general, para la qu�mica de materiales. El protocolo desarrollado por la UCO facilitar� a otros equipos cient�ficos el desarrollo de estos nanomateriales.

 

El trabajo de investigaci�n ahonda en un espacio complejo que la ciencia denomina interfase. Es aquel en el que se ponen en contacto dos estados de la materia: un s�lido con otro l�quido, uno s�lido con uno gaseoso, por ejemplo. El equivalente en el cuerpo humano ser�a la piel, que tiene contacto constante con un medio gaseoso, el aire de la atm�sfera. En esa reducida capa, las propiedades de los materiales cambian. La industria ha sabido aprovechar estos cambios para crear nuevos productos. Por ejemplo, las camisetas hidrof�bicas deportivas que repelen el sudor.

 

La Universidad de C�rdoba tiene experiencia en el dise�o de interfaces en metales con disoluciones que contienen unos compuestos llamados alcanotioles, con diferentes funciones qu�micas como el �cido carbox�lico o el metilo. En estos l�quidos, a escala molecular, los elementos del extremo del compuesto se enganchan al metal y forman nuevos materiales mediante un proceso de autoensamblaje. La ciencia es capaz de retirar esta capa, ya formada por diferentes tipos de mol�culas y destinarla para otros usos.

 

�Se trata de un trabajo de ciencia fundamental, que permite avanzar en el conocimiento de la qu�mica superficial en este tipo de materiales�, explica Rafael Madue�o, investigador del Departamento de Qu�mica F�sica y Termodin�mica Aplicada de la Universidad de C�rdoba. El equipo, dirigido por el catedr�tico Manuel Bl�zquez, desarrolla el dise�o de estas interfaces funcionales y nuevos nanomateriales en dos proyectos de investigaci�n financiados por el Ministerio de Econom�a y Competitividad que encabeza la catedr�tica Mar�a Teresa Pineda. Los resultados m�s recientes de equipo han sido publicados en la revista cient�fica The Journal of Physical Chemistry C.

 

Describir las propiedades de los materiales que se producen en la frontera de un cuerpo s�lido con un l�quido en una escala nanom�trica permitir� dise�ar nuevos interruptores moleculares en electr�nica molecular, crear biosensores para el campo m�dico o en el desarrollo de catalizadores m�s eficientes. �Es muy interesante controlar el dise�o de estas interfases a nivel molecular�, recalca Madue�o.

 

Oro

En sus investigaciones, el equipo cient�fico emplea el oro como piedra de toque para el descubrimiento de estas interacciones. El oro es un elemento qu�mico apreciado por ser poco reactivo, lo que facilita el trabajo en el laboratorio. Adem�s, es un buen conductor en cuanto a sus propiedades el�ctricas. En escala nanom�trica, como sucede en otros materiales, adquiere comportamientos novedosos e interesantes para la ciencia. Las nanopart�culas de oro, por ejemplo, pueden ser de otros colores al dorado caracter�stico de este metal precioso.

 

Alain R. Puente Santiago, Teresa Pineda, Manuel Bl�zquez, and Rafael Madue�o, �Formation of 2-D Crystalline Intermixed Domains at the Molecular Level in Binary Self-Assembled Monolayers from a Lyotropic Mixture�. J. Phys. Chem. C, 2016, 120 (16), pp 8595�8606