El dióxido de manganeso podría hacer que la preparación de micromotores sea cada vez más rentable, abriendo nuevas vías para su uso, según un nuevo estudio de la Universidad de Finlandia Oriental.
Los micromotores sintéticos son partículas diminutas con dimensiones inferiores al diámetro de un cabello humano. Los micromotores pueden experimentar un movimiento autónomo en entornos líquidos, que puede ser impulsado por varios medios, como un combustible químico, ultrasonido, luz o campo magnético. Los micromotores impulsados por combustible suelen ser de naturaleza catalítica, que provoca la transformación de un combustible químico en productos de reacción que conducen a una autopropulsión de las partículas. Los micromotores pueden encontrar uso en el futuro, por ejemplo, en la administración de fármacos dirigida, catálisis específica o detección química de sustancias nocivas.
El platino es el material catalítico más ampliamente explorado para la preparación de micromotores. Se descompone eficientemente el peróxido de hidrógeno en gas oxígeno y agua. Sin embargo, El platino es un elemento químico extremadamente raro y también adolece de serias limitaciones. tales como eficiencia catalítica drásticamente reducida en ambientes ricos en sal y completa inactivación en presencia de compuestos que contienen azufre. El dióxido de manganeso es un material inorgánico alternativo que puede descomponer el peróxido de hidrógeno similar al platino. El dióxido de manganeso también es barato y está disponible en grandes cantidades. Por lo tanto, es un nuevo material muy potencial para la preparación de micromotores catalíticos, pero ha sido escasamente explorado hasta la fecha.
En el estudio, Se sintetizaron y caracterizaron una variedad de micromotores basados en dióxido de manganeso en términos de su comportamiento de movimiento en solución. Según los resultados, los micromotores preparados exhibieron una notable eficiencia de propulsión incluso en presencia de concentraciones de combustible muy bajas. Para demostrar su potencial para aplicaciones prácticas, los micromotores se utilizaron para la eliminación de colorantes orgánicos del agua. El proceso de eliminación de tinte se basó en un efecto único que combinó la degradación catalítica y los procesos de separación de burbujas por adsorción. La eficiencia de eliminación de tinte fue superior al 90 por ciento en solo una hora de tiempo de reacción sin mezcla externa. Además, Se utilizó dióxido de manganeso como un medio simple para proteger los micromotores convencionales basados en platino de la toxicidad del azufre.
Los micromotores autopropulsados pueden ofrecer nuevas oportunidades para administrar medicamentos con precisión al tumor, con efectos adversos mínimos para los tejidos sanos. Los micromotores también poseen un enorme potencial para convertir los contaminantes del agua en productos no tóxicos o menos tóxicos. incluso en áreas de difícil acceso y ubicaciones de campo remotas, donde los medios externos de mezcla para acelerar los procesos no son viables. Micromotores de dióxido de manganeso, que puede experimentar un movimiento rápido durante un período de tiempo suficiente en presencia de una baja concentración de peróxido de hidrógeno, se espera que encuentren diversas aplicaciones para la administración activa de fármacos y la remediación del agua.
