Crean nanogel para la separación continua de sustancias químicas
(UTRECHT, Países Bajos).- Investigadores de la Universidad de Utrecht, en Países Bajos, crearon una solución para transportar moléculas de manera independiente de un líquido a otro. El componente, denominado “nanogel”, puede hacer más eficientes los procesos industriales, industria química y facilitar la fabricación de celdas solares, así como lograr un considerable ahorro energético.
Dicho estudio, publicado en la revista Advanced Materials aborda técnicas para hacer los denominados bijels, los cuales son emulsiones de dos líquidos que no se mezclan, como es el caso del agua y el aceite, pero divididos por una capa ultrafina de nanopartículas para estabilizar la superficie entre los fluidos.
“En materiales similares a gel (refiriéndose a los bijels), se unen dos líquidos repelentes… En la intersección de ambos, las moléculas se pueden mover de un lado a otro mediante una nanocapa”, explicó Martín Haase, fisicoquímico que dirige el grupo de investigación de la Universidad de Utrecht.
Por otro lado, los geles funcionan mejor si la intersección entre los dos líquidos tiene una superficie grande, de tal manera, los propios cuerpos son un ejemplo claro de ese tipo de procesos. “Piensa en los pulmones: inhalan aire y el oxígeno de este compuesto pasa a la sangre. Se transporta desde los canales de aire a los vasos sanguíneos. En un bijel, las moléculas intercambian, de manera parecida, un fluido a otro”, aseveró Haase.
Técnica “delicada” para eliminar los productos químicos
El desarrollo de esta técnica permite un control de síntesis completa. “Ahora, podemos hacer estructuras más pequeñas y estables; hacer que los fluidos fluyan por medio de los canales y separar productos químicos, de manera continua, durante el trayecto.” comentó el investigador.
Para hacer un bijel, los académicos del laboratorio Van’t Hoff de Fisicoquímica de la misma casa de estudios, utilizaron alcohol y nanopartículas; pequeñas esferas de 20 nanómetros.
“El aceite y el agua son indisolubles. No obstante, si se mezclan con alcohol es posible combinarlos. Y si, además, se elimina el alcohol de esa mezcla, los dos líquidos formarán una disolución entrelazada en esos medios líquidos. Durante el proceso, las nanopartículas son depositadas entre los enlaces de agua y aceite. Una vez ahí, se estabilizan ambos compuestos para formar el bijel.” se menciona en el artículo.
Por otro lado, un paso necesario para poder usar esta técnica en procesos industriales es recolectar los productos químicos por separado. “Al igual que ocurre con la sangre, la cual fluye por los vasos sanguíneos en los pulmones para captar oxígeno, el agua y el aceite deben fluir a través del bijel con el objetivo de transportar los químicos obtenidos dentro y fuera del nanogel. Para ello, se requiere de un fuerte impulso. Eso implica mucha energía hasta incluso romper los frágiles bijels. Hemos descubierto que los líquidos se pueden bombear a través del bijel en un proceso denominado electro-ósmosis”, afirmó Haase.
Ahorro de energía con nanomateriales
El grupo de estudio también aseguró que este desarrollo puede ser usado en la industria para ahorrar energía en los procesos industriales en la separación de productos químicos. En este caso, se utilizan de manera cotidiana materiales tales como los plásticos, gasolinas o productos farmacéuticos los cuales requieren ser “purificados” desde su producción, por lo cual necesitan de mucha energía porque las mezclas deben destilarse.
De acuerdo con Haase, este tipo de separaciones necesitan mucha energía para llevar a cabo el proceso de destilación; se estima que alrededor del 15% del uso de energía mundial. Por ello, se deben encontrar soluciones que consuman menos energía, y el bijel representa un producto ideal porque no requiere llevar a cabo ese proceso y con ello se conserva energía.
Con información de Phys.org.
AIG.mlac
