nanoescala

“Piensa en una partícula que ayudará a los investigadores no sólo a detectar antes el cáncer sino también podrá ser usada para tratar el tumor.”

 

Pittsburgh – Aleaciones como el bronce y el acero han transformado el mundo durante siglos, dando lugar a la mayoría de máquinas punteras necesarias para la industria. Sin embargo, conforme los científicos progresan en la nanotecnología, el objetivo principal se ha ido desviando hacia la creación de aleaciones a escala nanométrica, produciendo materiales con propiedades diferentes a sus predecesores.

 

Ahora una investigación en la Universidad de Pittsburgh demuestra que las aleaciones nanométricas tienen la capacidad de emitir una luz tan brillante que podrían tener posibles aplicaciones en Medicina. Los resultados han sido publicados en el Journal of the American Chemical Society.

 

“Hemos encontrado aleaciones que son de las más brillantes en la emisión de luz cercana all infrarrojo conocidas hasta la fecha. Son 100 veces más brillantes de las que se están usando actualmente”, Jill Millstone, investigadora principal del estudio y profesora asistente de Química en la escuela Kenneth P. Dietrich de artes y ciencias de Pittsburgh. “Imagina una partícula que no sólo ayudaría a los investigadores a detectar el cáncer más pronto, sino también a tratar el tumor”.

 

En el artículo, Millstone muestra aleaciones con unas propiedades drásticamente diferentes a las anteriores – incluyendo la emisión de luz en el infrarrojo cercano – dependiendo de su tamaño, forma y química superficial. La luz cercana al infrarrojo es una importante región del espectro de luz y es parte importante de la tecnología que se usa en ciencia y  pruebas médicas, según Millstone. Ella pone al puntero láser como ejemplo:

 

“Si pones tu dedo sobre un láser rojo (que está más próximo a la región del espectro cercana al infrarrojo), verás brillar la luz roja a través de él. Sin embargo, si haces lo mismo con un láser verde (perteneciente a la parte visible del espectro), tu dedo bloquea totalmente esa luz. Este ejemplo muestra cómo el cuerpo puede absorber bien la luz visible, pero no tan bien la luz roja. Eso significa que el uso de emisores de infrarrojo cercano para visualizar células, y en última instancia partes del cuerpo, es prometedor de cara a diagnósticos mínimamente invasivos.”

 

Además, la demostración de Millstone es única en el sentido de que ha sido capaz de mostrar – por primera vez – una composición sintonizable y continua de aleaciones de las partículas; esto significa que el radio de los materiales puede ser cambiado según lo necesitemos. En los estudios tradicionales de metalurgia, los materiales como el acero pueden ser finamente adaptados para aplicaciones que van, por ejemplo, desde el ala de un avión hasta una olla de cocina. Sin embargo, las aleaciones a nanoescala siguen diferentes reglas. Debido a que las nanopartículas son tan pequeñas, normalmente las componentes no se mantienen juntas y en  vez de eso se separan rápidamente, como el aceite y el vinagre. En su artículo, Millstone explica cómo usar moléculas orgánicas pequeñas para “pegar” una aleación, de forma que las dos componentes se queden mezcladas. Esta estrategia llevó al descubrimiento de la luminiscencia en el infrarrojo cercano y  abre camino a otro tipo de aleaciones de nanopartículas que son útiles no sólo para la tecnología de la imagen, sino también en aplicaciones como la catálisis industrial para la conversión de combustibles fósiles en productos químicos refinados.

 

Millstone dice que, tomadas juntas, estas observaciones proporcionan una nueva plataforma para investigar los orígenes de la fotoluminiscencia de nanopartículas pequeñas y de formación de aleaciones en general. Ella cree que estos estudios deberían desembocar directamente  en aplicaciones en áreas de necesidad nacional como salud y energía.

 

El artículo, “Photoluminescent Gold-Copper Nanoparticle Alloys with Composition-Tunable Near-Infrared Emission”, apareció por primera vez online el 3 de abril y más tarde impreso en el JACS (Journal of the American Chemical Society).

 
Artículo original publicado por B. Rose Huber en University of Pittsburgh.

Traductor

Estudiante de Física en la Universidad de Zaragoza. Actor amateur en mis ratos libres. A caballo entre Pamplona y Zaragoza

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