Investigadores de la Universidad de Tecnología de Queensland y la Universidad de Griffith han desarrollado un método para convertir pequeños mechones de cabello en nanopuntos de carbono. que son diminutos, puntos uniformes que son una millonésima de milímetro. Para producir los nanodots de carbono, desarrollaron un proceso de dos pasos que implicaba romper los pelos y luego quemarlos a 240 grados centígrados.

Profesor asociado Prashant Sonar y profesor Ken (Kostya) Ostrikov, que son investigadores principales del Centro QUT de Ciencia de Materiales, dijo la investigación publicada en la revista Materiales avanzados fue el primer ejemplo de desperdicio de cabello humano que se convirtió en nanomaterial de carbono altamente luminiscente a partir del cual se fabricaron dispositivos emisores de luz flexibles.

Los nanodots procesados ​​se dispersaron uniformemente en un polímero y luego se dejaron autoensamblar para formar "nano-islas". o pequeñas agrupaciones de los nanodots. La formación de islas preserva la emisión de un material en estado sólido que es esencialmente necesario para incorporar cualquier nanomaterial en un dispositivo.

Estas nanoislas se utilizaron como capa activa en dispositivos de diodos emisores de luz orgánicos (OLED).

El dispositivo se iluminó con un color azul cuando un voltaje modesto, aproximadamente igual a dos o tres pilas de lápiz, se aplicó al dispositivo.

"Los residuos son un gran problema, "Dijo el profesor Sonar." Los dispositivos emisores de luz orgánicos basados ​​en puntos de carbono derivados del cabello humano podrían usarse para algunas aplicaciones de interior, como los envases inteligentes.

Él continuó, "También podrían usarse cuando se requiera una pequeña fuente de luz, como en letreros o en bandas inteligentes, y podrían usarse en dispositivos médicos debido a la no toxicidad del material".

Doctor. El estudiante Amandeep Singh Pannu dijo que desde el comienzo de su investigación doctoral había estado muy interesado en utilizar los desechos y convertirlos en un material valioso.

El profesor Sonar dijo que podría haber muchos usos para pantallas OLED flexibles pequeñas y baratas en dispositivos de Internet de las cosas (IoT).

Un ejemplo hipotético es una botella de leche inteligente, con un sensor integrado en el interior para dar una actualización en tiempo real de la caducidad de la leche, con esa información mostrada en una pantalla en el exterior.

El profesor Sonar dijo que la razón por la que los investigadores eligieron el cabello para extraer puntos de carbono, en lugar de otra cosa, era que los pelos eran una fuente natural de carbono y nitrógeno, que son elementos clave para la obtención de partículas emisoras de luz. Otro factor fue que encontrar un uso práctico para el cabello de desecho podría evitar que acabe en un vertedero.

El cabello humano está formado por proteínas (polímeros de aminoácidos), incluida la queratina, que se descompone con el calentamiento controlado. El material que queda después del calentamiento tiene carbono y nitrógeno incrustados en su estructura molecular, lo que le confiere propiedades electrónicas favorables.

El profesor Sonar dijo que los nanodots de carbono producidos a partir del cabello humano no brillaron lo suficiente como para poder usarse en pantallas de televisión, pero podrían usarse en una variedad de pantallas flexibles, desde dispositivos portátiles hasta empaques inteligentes.

"Hemos demostrado que funciona para el cabello humano. Ahora estamos interesados ​​si podemos obtener los mismos resultados con el pelo de los animales, "El profesor Sonar dijo

"Quizás podríamos producir OLED flexibles utilizando pequeñas hebras de lana de oveja o pelo de perro sobrante de los salones de peluquería de mascotas".

Singh continuará su trabajo de investigación en esta dirección con el profesor Ostrikov y Sonar para explorar más oportunidades para usar estas nanoestructuras de carbono para la electrónica futura y la nanociencia subyacente.

Profesor Sonar, Profesor Ostrikov, y el equipo de investigadores, incluido el Sr. Singh, y en colaboración con el profesor Qin Li de la Universidad Griffith, también han publicado más investigaciones en la revista Sustainable Materials and Technologies on how carbon dots made from human hair could also be used to develop a sensor that can perform real-time monitoring of chloroform levels in water treatment systems.

Chloroform is one of the by-products when chlorine is used for water disinfection. The World Health Organization (WHO) has set a safe limit of chloroform of less than 300 parts per billion in drinking water.

Professor Sonar said the research had found the carbon dots made from human hair responded to the presence of chloroform with high sensitivity and selectivity.

"The creation of valuable material from human hair waste that has potential uses in both display and sensing opens up an opportunity towards a circular economy and sustainable material technology, " él dijo.