Los nanomateriales a base de carbono empiezan a utilizarse en campos tan variados como el sanitario, la electrónica y la cosmética entre otros, destacando por su baja toxicidad, propiedades eléctricas y ópticas.
Dentro de esta categoría se engloban las nanocebollas de carbono, capas de carbono esféricas, asemejando una cebolla, con propiedades físicas y químicas especiales. Estas estructuras por su pequeño tamaño pueden servir para pequeños dispositivos electrónicos.
Producir estas estructuras con métodos convencionales requiere del empleo de complejos sistemas de producción con altas temperaturas y catalizadores peligrosos. Al menos hasta ahora, ya que un equipo de científicos del Instituto Tecnológico de Nagoya en Japón parece haber dado con la clave para transformar las escamas de pescado en nanomateriales en cuestión de segundos.
Según describen en un trabajo publicado en la revista científica Green Chemistry las escamas de pescado de desecho, en su caso pargo negro, pueden convertirse en nanoestructuras tras un proceso de pirolisis por microondas.
Aunque el mecanismo por el que esto ocurre no está del todo dilucidado se piensa que tiene que ver con el colágeno de las escamas de los peces, capaces de absorber suficiente radiación para producir un rápido aumento de temperatura, la emisión de gases que favorecen la formación de las capas de cebolla en menos de 10 segundos.
Este proceso de síntesis produce los nanomateriales con una cristalinidad muy alta, algo que, como describen, es notablemente difícil de lograr en procesos que utilizan residuos de biomasa como material de partida.
La estructura tiene funcionalidades mejoradas a las obtenidas con métodos convencionales como su excelente dispersión en varios solventes. Otra ventaja está asociada a la alta cristalinidad que le aporta propiedades ópticas excelentes.
En este sentido, como explica el profesor Takashi Shirai las estructuras de grafeno en capas múltiples altamente cristalizado exhiben una emisión de luz visible ultrabrillante con una eficiencia del 40% que es 10 veces mayor que los valores informados anteriormente. Este valor, que nunca antes se había logrado, es aproximadamente 10 veces mayor que los sintetizados por métodos tradicionales.
Entre las aplicaciones de este material se encuentran la fabricación de LEDs y películas flexibles. Estos hallazgos, señala el profesor Shirai, “abrirán nuevas vías para el desarrollo de pantallas de próxima generación e iluminación de estado sólido”.
Además, como añade, “la técnica de síntesis es respetuosa con el medio ambiente y proporciona una forma sencilla de convertir desechos del pescado en materiales infinitamente más útiles”.
El nanomaterial se consigue sin usar condiciones experimentales duras, fuentes de carbono de alto costo, catalizadores adicionales peligrosos. Se trata, en definitiva, de una técnica sintética súper fácil y una técnica nueva para producir nanomateriales funcionales verde y sostenible.
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