Cuando la nanocelulosa se combina con varios tipos de nanopartículas metálicas, los materiales se forman con muchas propiedades nuevas y emocionantes. Pueden ser antibacterianos, cambiar de color bajo presión, o convierta la luz en calor.

"Para hacerlo mas simple, hacemos oro a partir de nanocelulosa, "dice Daniel Aili, profesor asociado de la División de Biofísica y Bioingeniería del Departamento de Física, Química y Biología en la Universidad de Linköping.

El grupo de investigación, dirigido por Daniel Aili, ha utilizado una nanocelulosa biosintética producida por bacterias y desarrollada originalmente para el cuidado de heridas. Posteriormente, los científicos han decorado la celulosa con nanopartículas metálicas, principalmente plata y oro. Las partículas, no más grande que unas mil millonésimas de metro, primero se adaptan para darles las propiedades deseadas, y luego se combina con la nanocelulosa.

"La nanocelulosa consiste en finos hilos de celulosa, con un diámetro de aproximadamente una milésima parte del diámetro de un cabello humano. Los hilos actúan como un andamio tridimensional para las partículas metálicas. Cuando las partículas se adhieren a la celulosa, un material que consta de una red de partículas y formas de celulosa, "Explica Daniel Aili.

Los investigadores pueden determinar con alta precisión cuántas partículas se adherirán, y sus identidades. También pueden mezclar partículas de diferentes metales y con diferentes formas:esféricas, elíptica y triangular.

En la primera parte de un artículo científico publicado en Materiales funcionales avanzados , el grupo describe el proceso y explica por qué funciona como lo hace. La segunda parte se centra en varias áreas de aplicación.

Un fenómeno interesante es la forma en que cambian las propiedades del material cuando se aplica presión. Los fenómenos ópticos surgen cuando las partículas se acercan e interactúan, y el material cambia de color. A medida que aumenta la presión, el material finalmente parece ser oro.

"Vimos que el material cambiaba de color cuando lo recogíamos con unas pinzas, y al principio no pudimos entender por qué, "dice Daniel Aili.

Los científicos han llamado al fenómeno "el efecto mecanoplásmico, "y ha resultado ser muy útil. Una aplicación muy relacionada es la de sensores, ya que es posible leer el sensor a simple vista. Un ejemplo:si una proteína se pega al material, ya no cambia de color cuando se somete a presión. Si la proteína es un marcador de una enfermedad en particular, la falta de cambio de color se puede utilizar en el diagnóstico. Si el material cambia de color, la proteína marcadora no está presente.

Otro fenómeno interesante lo muestra una variante del material que absorbe la luz de un espectro de luz visible mucho más amplio y genera calor. Esta propiedad se puede utilizar tanto para aplicaciones basadas en energía como en medicina.

“Nuestro método permite fabricar compuestos de nanocelulosa y nanopartículas metálicas que son materiales blandos y biocompatibles para ópticas, catalítico, aplicaciones eléctricas y biomédicas. Dado que el material se autoensambla, podemos producir materiales complejos con propiedades completamente nuevas y bien definidas, "Concluye Daniel Aili.