Un nuevo tipo de nanopartícula, con la forma de la Estrella de David, fue descubierto en la Universidad Hebrea; podría abrir caminos para aplicaciones médicas usando energía limpiaSeptiembre 20 2010Un nuevo tipo de nanopartícula*, con la forma de la Estrella de David (Maguen David), símbolo que figura en la bandera del Estado de Israel, fue descubierto por investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalem (UHJ). Este descubrimiento, comentan los investigadores, puede conducir a nuevos caminos para la detección de glucosa en el diagnóstico de diabetes o el proveer un catalizador para la captura de energía solar y transformar esta en combustible limpio. El trabajo, creen ellos, contribuye enormemente al entendimiento de cómo se forman las nanopartículas híbridas. Dichas nanopartículas son sistemas que combinan dos o más materiales diferentes en la misma partícula, y dicha combinación brinda multi-funciones a la partícula. El descubrimiento de los científicos de la UHJ es descripto en un artículo publicado en la edición Octubre 2010 de la revista Nature Materials. Las nuevas partículas con la forma de la Estrella de David, con un tamaño que alcanza a ser 10.000 veces más pequeño que el ancho de un cabello humano, fueron descubiertas por el grupo de investigación de Uri Banin, professor de la Cátedra en memoria de Alfred y Erica Larisch, y director del Centro Harvey M. Krueger Family para Nanociencia y Nanotecnología en la UHJ. Los investigadores han estado trabajando en intentar y desarrollar nuevas partículas hachas de la unión de dos tipos de materiales. Hasta el momento, los científicos han tenido conocimiento de nanopartículas en las cuales un material encapsula a otro, (semejante a un huevo y su yema), o donde en uno de los materiales se forma una isla del otro (semejante a la cabeza de un fósforo en el mismo). Este no fue el caso de las nanopartículas con la forma de la Estrella de David. La Dra. Janet Macdonald, miembro del equipo de Banin, trabajó en la síntesis de nanopartículas combinando sulfuro de cobre, un mineral típico de propiedades semiconductoras, y rutenio, un metal con propiedades químicas-catalíticas excepcionales. En lugar de las esperadas islas de rutenio en las partículas semilla, lo que ella observó, en las fotografías del microscopio de electrones, fueron partículas con sorprendentes patrones de líneas y formas de la Estrella de David. Lo que siguió, fue la difícil tarea de averiguar las formas tridimensionales de las partículas que pudieron brindar dichas imágenes. El misterio llevó meses para resolverlo y confirmarlo a través del uso de cuidadosos análisis y con la colaboración de la Dra. Maya Bar Sadan y el Dr. Lothar Houben del Centro Ernst Ruska para Microscopía y Espectroscopía con electrones en Juelich, Alemania. Los investigadores generaron una imagen tridimensional de las diminutas nanopartículas usando un poderoso microscopio de electrones y encontraron que las Estrellas de David son, extraordinariamente, «nano-jaulas». Las partículas son de tamaño nano, cristales hexagonales, cada una con un pequeño marco de metal, envasándolas como si fuera una jaula de pájaros, pero 100 millones de veces más pequeña. Debido a que la nano-jaula es hexagonal, al mirar las fotografías desde arriba, ellas aparecen como Estrellas de David. No ha sido observado hasta un hoy un tipo de nanopartículas híbridas con dicha estructura de jaula. La exploración en las posibles aplicaciones para las «nano-estrellas de David», ha recién comenzado, y ya han demostrado no sólo ser hermosas; su composición y la forma de jaula les brinda una gran utilidad. La primera aplicación demostrada fue en el uso de nano-jaulas como censores. Los investigadores cubrieron un electrodo con las nano-jaulas con la forma de la Estrella de David y probaron que es posible detectar con el nuevo instrumento cantidades de peróxido de hidrógeno. Partículas de sulfuro de cobre no «enjauladas» no fueron sensibles, y extraordinariamente, la adición de un marco de metal impulsó la señal eléctrica de detección con una potencia superior a 200 veces. La detección de peróxido es un primer paso hacia nuevos y mejores censores de glucosa, lo que tiene importantes implicaciones médicas, incluyendo el diagnóstico de diabetes. Pero Banin y sus investigadores tienen aspiraciones mucho más grandes para las nano-estrellas de David; probar estos materiales como censores no sólo para otras aplicaciones médicas y medio-ambientales, sino explorar también si ellas pueden ser utilizadas como foto catalizadores para producir “combustible verde” basado en la luz solar. *Nanómetro: Unidad de longitud que equivale a una milmillonésima parte de un metro. La dimensión de una nanopartícula es menor a 100 nanómetros.
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