Un explosivo sólido con una densidad de energía equivalente a la de la nitroglicerina:este es el material compuesto producido por los investigadores del Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systemes (CNRS) en Toulouse. Francia, utilizando un proceso de producción innovador que pone en contacto nanopartículas con hebras de ADN. Estas hebras luego "ensamblan" los diversos tipos de nanopartículas utilizadas. La energía liberada y la temperatura de ignición del nuevo explosivo se encuentran entre las mejores jamás descritas en la literatura. Por tanto, el explosivo podría utilizarse como fuente de energía para alimentar sistemas integrados, tanto en el espacio como en el medio ambiente. Este material innovador es el tema de un artículo publicado en línea en la revista Materiales funcionales avanzados .

Las nanopartículas de aluminio y óxido de cobre constituyen los dos ingredientes básicos del material compuesto. Aunque la idea de acoplar aluminio con óxido de cobre para producir energía no es nueva (alguna vez se usaron para soldar vías férreas), esta es la primera vez que se utilizan hebras de ADN para ensamblarlas. Entonces, ¿por qué usar ADN? Dos cadenas de ADN complementarias (es decir, cuyas moléculas son capaces de reconocerse entre sí) se autoensamblan en una doble hélice y luego permanecen unidas firmemente. tal como están en cada célula de nuestro cuerpo. Los investigadores hicieron uso de estas propiedades "pegajosas". Injertaron por separado hebras de ADN en perlas nanoscópicas de aluminio y de óxido de cobre antes de mezclar los dos tipos de nanopartículas recubiertas con hebras de ADN. Como resultado, las hebras complementarias de cada tipo de nanopartícula se unen, convirtiendo el polvo de óxido de cobre y aluminio original en un compacto, material sólido que se enciende espontáneamente cuando se calienta a 410 ° C (una de las temperaturas de ignición espontánea más bajas descritas hasta ahora en la literatura).

Además de su baja temperatura de ignición, este compuesto también ofrece la ventaja de tener una alta densidad de energía, similar a la nitroglicerina:para la misma cantidad de material, produce considerablemente más calor que el aluminio y el óxido de cobre tomados por separado, donde no se libera una parte significativa de la energía. A diferencia de, mediante el uso de nanopartículas, con sus grandes superficies activas, los investigadores pudieron acercarse a la energía teórica máxima para esta reacción química exotérmica.

La alta densidad de energía de este compuesto lo convierte en un combustible ideal para nanosatélites, que pesan un puñado de kilogramos y se utilizan cada vez más. Estos satélites son demasiado ligeros para estar equipados con un sistema de propulsión convencional una vez en órbita. Sin embargo, unos pocos cientos de gramos de este compuesto les darían suficiente energía para ajustar su trayectoria y orientación.

El compuesto también podría tener una gran cantidad de aplicaciones terrestres:encendedores para gas en motores de combustión interna o para combustible en boquillas de aviones y cohetes, detonadores en miniatura, herramientas de soldadura in situ, etc. Una vez que su calor se convierte en energía eléctrica, el compuesto también podría utilizarse como fuente de respaldo para microsistemas (como detectores de contaminación esparcidos por el medio ambiente).