Los puntos cuánticos son diminutos:normalmente sólo tienen decenas de átomos de diámetro. Debido a que son tan pequeños, sus propiedades están controladas por efectos cuánticos, lo que los hace actuar un poco extraños en comparación con objetos más grandes. Es decir, emiten luz de forma diferente a lo que cabría esperar; por ejemplo, los materiales dorados aparecen azules en esta escala. Los puntos cuánticos no metálicos exhiben el mismo efecto y otros investigadores los han explorado como herramienta para la obtención de bioimágenes. Palashuddin se ha centrado en diseñar puntos cuánticos basados ​​en carbono y azufre (Cdots y Sdots, respectivamente) para una variedad de otras aplicaciones.

"El carbono y el azufre son materiales muy abundantes y rentables, y pueden sintetizarse fácilmente en puntos cuánticos", afirma. "Se pueden crear puntos de carbono a partir de materiales de desecho y luego usarlos para eliminar contaminantes; son una forma de cerrar el círculo del proceso".

Palashuddin ya ha puesto a trabajar a Cdots y Sdots de diversas maneras, aunque ambos son descubrimientos relativamente recientes. Aunque pequeños, los puntos tienen una gran superficie, que puede funcionalizarse fácilmente para adaptar los puntos a diferentes aplicaciones. Anteriormente, el equipo diseñó puntos que brillaban con diferentes colores, dependiendo de los contaminantes que encontraban. Eso significaba que podían ayudar a identificar contaminantes (como plomo, cobalto y cromo) en una muestra de agua sin que se filtraran metales nuevos de los propios puntos.

Además de identificar contaminantes, los Cdots pueden ayudar a descomponer contaminantes como pesticidas y colorantes en el agua. En un proyecto, Palashuddin y su colaborador Amaresh Kumar Sahoo, profesor asistente que estudia nanobiotecnología en el Instituto Indio de Tecnología de la Información, formaron Cdots a partir de cáscaras de papa y luego los montaron en robots microscópicos diseñados para detectar y degradar tintes tóxicos en muestras que simulaban agua contaminada.

El equipo también ha desarrollado métodos para eliminar por completo los contaminantes del agua, en lugar de simplemente identificarlos o degradarlos. Han diseñado Cdots especialmente para absorber el aceite de los automóviles y actualmente están explorando un sistema de filtro basado en Cdot para ayudar a tratar los derrames de petróleo.

A continuación, los investigadores planean poner en práctica sus hallazgos de laboratorio en el campo, posiblemente en un proyecto centrado en el río Yamuna. Este río pasa directamente por Nueva Delhi y es famoso por su contaminación, especialmente en las zonas más pobladas. Palashuddin espera utilizar los puntos no metálicos de su equipo para identificar y separar los diversos contaminantes del río, incluidos pesticidas, tensioactivos, iones metálicos, antibióticos y colorantes. Lo ideal es que los puntos se funcionalicen para captar la mayor cantidad posible de estos diferentes contaminantes en sus superficies, de modo que luego puedan eliminarse fácilmente.

Sin embargo, los usos potenciales de los puntos no metálicos no terminan sólo con el tratamiento del agua. Palashuddin y sus colegas están investigando actualmente usos que podrían alinearse más estrechamente con los puntos tradicionales a base de metal, pero sin preocupaciones de toxicidad. Por ejemplo, algunos puntos cuánticos emisores de luz desarrollados por el equipo podrían incluirse en tintas invisibles para ayudar a prevenir la falsificación o incorporarse en dispositivos emisores de luz, incluidas pantallas de televisión.

El equipo espera que su trabajo pueda ayudar a ampliar los usos de los puntos cuánticos no metálicos y poner a funcionar sus propiedades únicas en el medio ambiente.

Proporcionado por la Sociedad Química Estadounidense