En un descubrimiento sorprendente, investigadores de nanotecnología de la Universidad de Flinders han producido una variedad de diferentes tipos de nanopartículas de oro ajustando el flujo de agua en el novedoso dispositivo fluídico de vórtice, sin necesidad de productos químicos tóxicos. El artículo, "Fundición de nanooro que involucra electrificación de fotocontacto mediada por alto cizallamiento en agua", se publicó en Small Science .
El trabajo del laboratorio de química verde sobre la formación de nanooro también condujo al descubrimiento de una reacción de electrificación de contacto en el agua del dispositivo, que resultó en la generación de hidrógeno y peróxido de hidrógeno.
En su estudio, científicos australianos y extranjeros colaboraron en el desarrollo del tamaño y la forma de nanopartículas de oro a partir de diversos parámetros de procesamiento VFD y concentraciones de solución de cloruro de oro.
"A través de esta investigación, hemos descubierto un nuevo fenómeno en el dispositivo fluídico de vórtice. El proceso de electrificación por fotocontacto en la interfaz sólido-líquido que podría usarse en otras reacciones químicas y biológicas", dice Flinders Ph.D. Badriah Mazen Alotaibi, quien dirigió el estudio.
"También hemos logrado la síntesis de nanopartículas de oro puro y prístino en agua en el VFD, sin el uso de productos químicos de uso común y, por lo tanto, minimizando el desperdicio", dice el Sr. Alotaibi.
"Este método es importante para la formación de nanomateriales en general porque es un proceso ecológico, rápido, escalable y produce nanopartículas con nuevas propiedades."
El tamaño y la forma de las nanopartículas de oro son fundamentales para una variedad de aplicaciones (desde la administración de fármacos hasta la catálisis, la detección y la electrónica) debido a sus propiedades físicas, químicas y ópticas.
El dispositivo fluídico de vórtice, ideado hace una década por el profesor Colin Raston de la Universidad de Flinders, autor principal, es un tubo que gira rápidamente abierto en un extremo con líquidos administrados a través de chorros de alimentación. Se pueden utilizar diferentes velocidades de rotación y aplicación externa de luz en el dispositivo para sintetizar partículas según las especificaciones.
"Investigadores de todo el mundo están descubriendo que el dispositivo fluídico de película fina y flujo continuo es útil para explorar y optimizar técnicas de procesamiento a nanoescala más sostenibles", afirma el profesor Raston.
"En este último experimento, planteamos la hipótesis de que los regímenes de alto cizallamiento del VFD condujeron al efecto de la mecánica cuántica conocido como electrificación de contacto, que es otro desarrollo interesante".
El profesor Raston dice que este descubrimiento "es un cambio de paradigma sobre cómo fabricar materiales de forma controlada utilizando agua, sin necesidad de otros productos químicos, lo que contribuye a un futuro más sostenible".
Más información: Badriah M. Alotaibi et al, Fundición de nanooro que implica electrificación por fotocontacto mediada por alto cizallamiento en agua, Small Science (2024). DOI:10.1002/smsc.202300312
Proporcionado por la Universidad de Flinders
