Investigadores de Australia y China han propuesto un nuevo método innovador y rentable para crear perlas de sílice, que tienen varios usos clave, desde la nanomedicina y la bioimagen hasta la producción de papel y hormigón pulido.

La síntesis de partículas de sílice para usos experimentales e industriales se inició en la década de 1960, y generalmente se lleva a cabo en grandes lotes, donde el dopaje controlado para inducir la funcionalidad es difícil.

El control de los parámetros de síntesis se puede lograr mediante reactores de microfluidos a pequeña escala costosos y que requieren mucho tiempo y que requieren fotolitografía, grabando, vinculación y moldeo por inyección, que son propensos a obstruirse.

Ahora, se ha demostrado un nuevo enfoque sorprendentemente simple, y podría adoptarse para diversas aplicaciones a bajo costo y con un alto grado de confiabilidad.

Investigadores del Centro de Excelencia ARC en Ciencia Exciton, con sede en la Universidad de Melbourne, y trabajando con colegas de la Universidad Normal del Sur de China, construyó un dispositivo de síntesis de flujo utilizando un politetrafluoroetileno (PTFE), o "teflón, "tubo enrollado alrededor de una varilla y conectado a dos jeringas. Sus resultados se han publicado en el Revista de Ingeniería Química .

La clave del éxito de este enfoque es un canal en espiral que promueve las características de flujo de vórtice, y este tipo de flujo de fluido fomenta una mezcla extremadamente eficaz de los fluidos precursores.

"Cuando esto sucede, ahora tiene este reactor químico muy barato y bastante eficiente, ", dijo el autor correspondiente, el Dr. Eser Akinoglu.

"Una vez que tenga los líquidos en un tubo en espiral, luego, debido a estos vórtices, se mezclan muy rápido y ... la reacción general es más homogénea, el producto es homogéneo, y las partículas de sílice tienen un tamaño y una forma uniformes ".

Si bien es poco probable que este nuevo mecanismo reemplace la fabricación por lotes a escala industrial para la creación de partículas de sílice pura, bien podría rivalizar con el enfoque de microfluidos utilizado en la síntesis de nanopartículas de sílice para aplicaciones de nicho, como partículas de sílice "dopadas" con tintes de colores o encapsulando puntos cuánticos para la fluorescencia.

"Desde la perspectiva de los costos de materiales, es muy razonable "Dijo el Dr. Akinoglu.

"Para el futuro, este método de síntesis de flujo es ideal para la introducción de nuevos componentes en la reacción ... podría poner algo más en este flujo para mezclarlo con todo el proceso y luego se encapsulará en estas partículas de sílice ".