Los científicos han desarrollado un nuevo método para crear materiales nanoporosos con aplicaciones potenciales en todo, desde la purificación de agua hasta sensores químicos.

Para producir un material poroso es necesario tener múltiples componentes. Cuando se quita el componente menor, quedan pequeños poros en su lugar. Hasta ahora, La creación de materiales nanoporosos era limitante, ya que se creía que el componente menor tenía que estar conectado a lo largo de la estructura y al exterior para poder eliminarlo.

Sin embargo, nueva investigación publicada hoy (domingo, 27 de noviembre) en la revista Materiales de la naturaleza ha demostrado una eficacia mucho más método flexible llamado choque osmótico colectivo (COS) para crear estructuras porosas. La investigación, por científicos de la Universidad de Cambridge, ha demostrado cómo mediante el uso de fuerzas osmóticas, incluso las estructuras con componentes menores completamente encapsulados en una matriz pueden volverse porosas (o nanoporosas).

El autor principal, Dr. Easan Sivaniah del Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge, explica cómo funciona el proceso:"El experimento es bastante similar a la demostración en el aula utilizando un globo que contiene agua salada. ¿Cómo se libera la sal del globo? La respuesta es poner el globo en un baño de agua dulce. La lata de sal no dejo el globo pero el agua puede entrar, y lo hace para reducir la salinidad del globo. A medida que entra más agua, el globo se hincha, y eventualmente estalla, liberando la sal por completo.

"En nuestros experimentos, esencialmente mostramos que esto funciona en materiales con estos componentes menores atrapados, dando lugar a una serie de ráfagas que se conectan entre sí y con el exterior, liberando los componentes atrapados y dejando un material poroso abierto ".

Los investigadores también han demostrado cómo los materiales nanoporosos creados por el proceso único se pueden utilizar para desarrollar filtros capaces de eliminar tintes muy pequeños del agua.

El Dr. Sivaniah agregó:"Actualmente es un sistema de filtrado eficiente que podría usarse en países con escaso acceso a agua potable fresca, o para eliminar metales pesados ​​y productos de desecho industrial de las fuentes de agua subterránea. Aunque, con desarrollo, esperamos que también se pueda utilizar para hacer potable el agua de mar utilizando rutas de baja tecnología y baja potencia ".

Se exploraron otras aplicaciones en colaboración con grupos con experiencia en fotónica (Dr. Hernan Miguez, Universidad de Sevilla) y optoelectrónica (Catedrático Sir Richard Friend, Laboratorio Cavendish). Se demostraron dispositivos emisores de luz utilizando electrodos de titania a partir de materiales COS, mientras que la nueva disposición de materiales en forma de pila proporciona multicapas fotónicas excepcionalmente eficientes con aplicaciones potenciales como sensores que cambian de color en respuesta a la absorción de trazas de sustancias químicas. o para uso en componentes ópticos.

Dr Sivaniah agregado, "Actualmente estamos explorando una serie de aplicaciones, para incluir el uso en dispositivos emisores de luz, células solares, electrodos para supercondensadores y celdas de combustible ".