La nanotecnología en nuestra vida

Gracias a la nanotecnología, hoy en día, es posible manipular y modificar la materia a escala nanométrica con la finalidad de aprovechar sus propiedades únicas que presentan los nanomateriales [1,2]. Los nanomateriales son aquellos materiales cuyas dimensiones son menores a 100 nm (100 nanómetros corresponde a la diezmilésima parte de un milímetro). Para ilustrar el tamaño nanométrico tomaremos como referencia el cabello humano, el cual tiene un diámetro promedio de 70X10-6 m, en otras palabras, este cabello estaría conformado por 1000 cabellos con diámetros de 70 nm.

Las propiedades que presentan los materiales a escala nanométricas o nanomateriales son únicas y difieren a las propiedades del mismo material a escala convencional [2,3]. Una característica importante en los nanomateriales y que ha atraído mucho la atención es la posibilidad de modificar sus propiedades cambiando la forma y tamaño del nanomaterial. Actualmente es posible fabricar nanomateriales con distinto tamaño y geometría, por lo tanto, existen una infinidad de aplicaciones de dichos nanomateriales e incluso hacemos uso de esta tecnología de forma habitual. Por ejemplo, los bloqueadores solares contienen nanopartículas de óxido de zinc y/o nanotubos de dióxido de titanio encargados de absorber la radiación solar en especial la radiación ultravioleta, evitando que nuestra piel sufra quemaduras. Otro ejemplo es el uso de desodorantes los cuales contienen nanopartículas de plata que actúan como bactericidas eliminando las bacterias que provocan el mal olor, las nanopartículas de oro se están utilizado en la lucha contra el cáncer, entre otras aplicaciones [2,4].

De forma particular, las nanopartículas de plata han sido ampliamente investigadas debido a sus propiedades bactericidas y ópticas [2]. Los productos de uso común que utilizan las propiedades de las nanopartículas de plata son amplios, por ejemplo ropa bactericida ideal en hospitales para evitar la transmisión de enfermedades, los desodorantes con nanopartículas de plata ayudan a eliminar el mal olor. Además, se han utilizado en la fabricación de celdas solares y/o fabricación de sensores; de hecho en el laboratorio de óptica de la Universidad Politécnica de Tulancingo se ha fabricado un sensor utilizando estas nanopartículas para medir índices de refracción en medios acuosos [5].

Debido al gran interés que existe por parte del sector industrial y científico sobre las nanopartículas de plata, los estudiantes de la Maestría en Computación Óptica de la Universidad Politécnica de Tulancingo han desarrollado un método para dispersas las nanopartículas de plata inmersas en una solución. Generalmente, las nanopartículas dispersas en una solución suelen a agruparse o aglomerarse después de cierto tiempo perdiendo sus propiedades únicas. Una vez que las nanopartículas se encuentran agrupadas o aglomeradas es muy difícil desagruparlas o dispersarlas. El método que desarrollamos para dispersas las nanopartículas una vez que estas se encuentran aglomeradas es muy sencillo y consiste en irradiar con un láser la solución que contienen las nanopartículas aglomeradas como se observa en la figura 1 a. El esquema experimental consiste de un láser y una lente para introducir la luz láser a la fibra óptica, uno de los extremos de la fibra se introduce en la solución que contiene las nanopartículas. Los resultados muestran que después de cierto tiempo de haber irradiado la solución.

Referencias

[1] Drexler, K. Eric., “Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computatin”. New York: John Wiley & Sons, (1992).

[2]  Fulekar, M.H. Nanotechnology: Importance and Applications, I.K. International Publishing House Pvt. Ltd 2010.

[3] Ortega-Mendoza, J G; Chávez, F; Zaca-Morán, P; Felipe, C; Pérez-Sánchez, G F; Beltran-Pérez, G; Goiz, O; Ramos-Garcia, R, “Selective photodeposition of zinc nanoparticles on the core of a single-mode optical fiber” Optics express, 21 6509-6518 (2013).

[4] Jain S, Hirst D G, and O’Sullivan JM, “Gold nanoparticles as novel agents for cancer therapy”, Br J Radiol., 85 101-113 (2012).

[5] Ortega-Mendoza, J.G.; Padilla-Vivanco, A.; Toxqui-Quitl, C.; Zaca-Morán, P.;  Villegas-Hernández, D.; Chávez, F. “Optical Fiber Sensor Based on Localized Surface Plasmon Resonance Using Silver Nanoparticles Photodeposited on the Optical Fiber End”, Sensor 2014, 14, 18701-18710.