Se trata de un material nanoestructurado que tiene propiedades f铆sico-qu铆micas 煤nicas y que, en un futuro, permitir谩 innovar en materia de electr贸nica, salud y tecnolog铆a ambiental
A simple vista parece una l谩mina negra y liviana, no muy diferente al papel carb贸nico. Pero en realidad es un papel magn茅tico desarrollado por cient铆ficos del Consejo, quienes sobre una base de fibras de nanocelulosa 鈥渁dhirieron鈥 nanopart铆culas de ferrita de cobalto 鈥 un material magn茅tico 鈥 y generaron una l谩mina con esas mismas propiedades.
鈥淟a ferrita es un material muy usado por su magnetismo pero, cuando se sintetiza a escala nano, sus caracter铆sticas f铆sicas y qu铆micas cambian mucho鈥, explica Vitaliy Bilovol, investigador adjunto del Conicet y coordinador del grupo de trabajo.
Cuando se reduce el tama帽o de las part铆culas al orden de la milmillon茅sima parte de metro, sus propiedades cambian con respecto a la ferrita en estado masivo y, por ejemplo, por debajo de una temperatura espec铆fica su comportamiento magn茅tico es diferente. Esta propiedad podr铆a, por ejemplo, usarse para fabricar sensores que mantengan la temperatura por debajo de cierto nivel y que cuando los valores superen determinado l铆mite, se active un mecanismo que enfr铆e nuevamente el ambiente, una aplicaci贸n con potencial impacto en la industria alimentaria.
Adem谩s, algunos dispositivos como discos r铆gidos, parlantes y auriculares usan materiales magn茅ticos, y por sus dimensiones y caracter铆sticas esta l谩mina podr铆a llevar a innovaciones en diferentes campos, tanto en t茅rminos de funcionalidades como de tama帽o de los dispositivos.
Otra aplicaci贸n posible es en el campo de la salud, donde estos nanomateriales pueden usarse como carriers de drogas. 鈥淐on ayuda de un im谩n estos materiales con propiedades magn茅ticas espec铆ficas podr铆an usarse para dirigir medicamentos hacia el sitio de acci贸n鈥, agrega Sandra Menchaca Nal, becaria doctoral del Conicet. Y, por sus dimensiones, pueden viajar por el interior de los vasos sangu铆neos, un requisito importante para el transporte de drogas. Pero, 驴c贸mo se alcanza este nivel de precisi贸n en el magnetismo?
La clave est谩 en el tama帽o
A pesar de que las propiedades magn茅ticas de la ferrita de cobalto son bien conocidas, cuando sus part铆culas se reducen a un tama帽o de algunos pocos nan贸metros adquieren un comportamiento caracter铆stico conocido como superparamagnetismo.
鈥淯n material magn茅tico por lo general, cuando es de gran tama帽o, se divide en los llamados dominios magn茅ticos, que son regiones que act煤an como peque帽os imanes. El momento magn茅tico es la propiedad que caracteriza el magnetismo del material. Si al acercar un im谩n, la suma de los momentos magn茅ticos del material da cero, no tiene respuesta magn茅tica apreciable; pero si es diferente a cero posee propiedades magn茅ticas de inter茅s cient铆fico y tecnol贸gico鈥, explica C茅sar Londo帽o Calder贸n, becario doctoral del Conicet y otro de los miembros del equipo.
鈥淎 partir de diferentes t茅cnicas se pueden sintetizar materiales de tama帽o tan peque帽o que tengan un solo dominio鈥, dice Bilovol. Y eso fue justamente lo que hicieron con la ferrita de cobalto.
Pero, 驴para qu茅 sirve un monodominio magn茅tico? 鈥淒epende de la aplicaci贸n鈥, analiza Londo帽o Calder贸n, 鈥減or ejemplo, si se necesita fabricar el n煤cleo de un transformador se usa ferrita de cobalto con dominios magn茅ticos grandes. Pero si necesitas un material que despu茅s de cierta temperatura se comporte de manera completamente diferente, se usan los materiales compuestos por monodominios鈥.
Nuevo instituto. Trabajo multidisciplinario
Menchaca Nal explica que la idea fue comenzar a trabajar con nanocelulosa porque otro grupo dentro del ITPN, liderado por la investigadora del Conict Laura Foresti, desarroll贸 una t茅cnica para producir ese compuesto. Obtienen nanocelulosa de origen bacterial, que usan en diferentes investigaciones e incluso para el desarrollo de parches para heridas y piel quemada, entre otros proyectos.
鈥淐omo el instituto est谩 reci茅n creado, la idea era lograr una interacci贸n entre los dos grupos de trabajo. Nosotros aportamos las nanopart铆culas de ferrita de cobalto y ellos la nanocelulosa鈥, explica.
As铆 surgi贸 la idea de hacer un papel magn茅tico. 鈥淯samos el papel hecho a partir de nanocelulosa como plantilla para depositar la ferrita de cobalto en una forma determinada y despu茅s estudiamos sus propiedades f铆sicas y qu铆micas鈥, agrega Londo帽o Calder贸n.
La diferencia, explica Londo帽o Calder贸n, entre el material que obten铆an al precipitar la ferrita de cobalto sin la plantilla, y luego en ella, tiene que ver con la homogeneidad de las nanopart铆culas, que es mayor en el segundo caso. As铆, el material obtenido combina las propiedades de la l谩mina de nanocelulosa y las magn茅ticas de la ferrita de cobalto.
A futuro el equipo del ITPN busca sintetizar estos nanomateriales en diferentes soportes que les confieran nuevas propiedades y permita a las part铆culas agruparse de diferentes formas con el objetivo de obtener aplicaciones innovadoras.
Fuente:聽CONICET
http://www.dicyt.com/noticias/investigadores-del-conicet-de-argentina-desarrollan-un-nuevo-material-magnetico
