Desarrollan nanorrecubrimiento hidrofóbico y anticontaminante
Por Israel Pérez Valencia
Santiago de Querétaro, Querétaro. 21 de marzo de 2018 (Agencia Informativa Conacyt).- Investigadores y estudiantes de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ) desarrollaron un nanorrecubrimiento para superficies que, además de repeler partículas de agua, elimina microorganismos que se encuentran en el medio ambiente.
La investigadora del área de Nanotecnología de la UAQ, Karen Esquivel Escalante, aseguró que este proyecto para desarrollar un recubrimiento hidrofóbico y anticontaminante surgió en 2016, con la iniciativa del entonces alumno de nanotecnología Juan Antonio López Rubio.
“La idea era generar un recubrimiento que repeliera el agua y que pudiera ser aplicado, en una primera instancia, a vidrios, pensando en problemáticas como la suciedad que se adhiere en ventanales de edificios o parabrisas de automóviles, que en ambos casos puede generar riesgos para las personas”.
Detalló que este nanomaterial, del cual ya se solicitó el registro de patente en cuanto al método de síntesis, está elaborado en una combinación de óxido de silicio (SiO2) y óxido de titanio (TiO2).
“Existen materiales semejantes a los de nosotros; sin embargo, la combinación de ellos y cómo lo obtenemos no está en el mercado todavía. Este proyecto es paralelo a otras investigaciones respecto a recubrimientos autolimpiables, con la diferencia que ahora se migra un poco a la parte de hidrofobicidad”.
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El proyecto de nanorrecubrimientos hidrofóbicos y anticontaminantes es una línea paralela de investigación de la pintura autolimpiable a base de componentes nanoestructurados y que actúa a través de energía solar, dado a conocer por este grupo de científicos de la Facultad de Ingeniería de la UAQ en 2016. |
La estudiante de la maestría en ciencias con línea terminal en nanotecnología Brenda Alicia Rosales Pérez resaltó que como parte del proyecto se estudia la viabilidad de que este nanorrecubrimiento se aplique sobre mortero y otras estructuras de naturaleza pétrea.
“Muchas de las construcciones utilizan este compuesto y al estar en contacto con el medio ambiente están expuestas a contaminantes, que es lo que queremos remediar, en especial en construcciones de carácter histórico que requieren más cuidados y de los que no es posible modificar su aspecto físico o coloración”.
La investigadora en nanotecnología Karen Esquivel Escalante explicó que este recubrimiento, que es completamente incoloro, se coloca como un barniz que al secarse queda adherido a la superficie y no permite la absorción de líquidos o agentes contaminantes.
“Esto te garantiza que no va a haber un daño en la superficie, que el líquido se va a deslizar y no se va a adherir y mucho menos generar manchas o la transmisión de humedad. Respecto a los contaminantes, hablando de óxidos de nitrógeno (NOx), compuestos orgánicos volátiles, óxidos de azufre (SOx) o partículas de materia orgánica, fecal y hasta virus como el de la gripa que están dispersos en el ambiente; el óxido de titanio tiene la propiedad de que esos compuestos los destruye produciendo dióxido de carbono (CO2) y agua. Se podría decir que estamos generando este gas, pero al final, la carga de contaminantes se reduce desde el punto de vista de la toxicidad, lo que resulta más amigable con los árboles y las plantas que son las que terminan el proceso de remediación”.
Actualmente, el trabajo de laboratorio en este proyecto se enfoca en la realización de pruebas de eficiencia, humedad, radiación ultravioleta y vientos controlados a través de una cámara de intemperismo para determinar la durabilidad y dureza del recubrimiento.
Más usos para el óxido de titanio
Otra de las líneas de investigación que se desarrollan en el área de nanotecnología, que pertenece a la Facultad de Ingeniería de la UAQ, es un método de fotocatálisis por óxido de titanio para la desinfección del agua utilizada en cultivos, por parte del estudiante Aldo Córdoba Guerrero.
“Estamos evaluando la viabilidad de las nanopartículas de TiO2 en el agua y los efectos que pudieran tener en el crecimiento y características de las plantas. Obtenemos el agua de una planta que trata el agua mediante lodos activados, nosotros la desinfectamos mediante el método de fotocatálisis a través de un reactor de serpentín diseñado en la universidad, compuesto de tubos de vidrio y una bomba que sube el agua y la deja expuesta al sol. Como se encuentra en continuo flujo, el óxido de titanio se encuentra disperso, no se sedimenta y tiene mayor actividad”.
Subrayó que el óxido de titanio tiene un porcentaje de desinfección de 95 por ciento, ya que ataca los microorganismos a nivel celular, produciendo un rompimiento de las membranas, lo que provoca que los organelos se dispersen y muera la célula del agente patógeno.
“Estudiamos también el crecimiento de las plantas, evaluando lo que son los metabolitos secundarios, fenoles y antioxidantes en las plantas y observando si de alguna manera han resultado modificadas; esto lo hacemos comparando muestras en semilleros que son regados con muestras de agua potable, tratada y desinfectada con diversas concentraciones de TiO2 en agua potable, que van de 90, 70 y 50 por ciento”.
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