A simple vista, las materias primas utilizadas por un grupo de investigadores de la\u00a0 Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG) no podr\u00edan ser m\u00e1s prosaicas. Son las ferritas que, b\u00e1sicamente, se puede decir que constituyen el mismo tipo de compuesto met\u00e1lico presente en los imanes, y usado desde hace milenios por la humanidad. Pero existe, a su vez, una diferencia fundamental. La investigadora Nelcy Della Santina Mohallem y sus colegas del Departamento de Qu\u00edmica est\u00e1n usando estos viejos y conocidos materiales, pero en escala nanom\u00e9trica, una medida equivalente a un mil\u00edmetro dividido en un mill\u00f3n de partes. En este tama\u00f1o, las ferritas pueden generar materiales y dispositivos innovadores en campos tan diversos como la electr\u00f3nica, la qu\u00edmica industrial y la medicina.<\/p>\n
Nelcy explica que el principal inter\u00e9s de los investigadores al manipular las ferritas -\u00f3xidos de hierro que tambi\u00e9n pueden incluir otros metales, tales como el zinc, el n\u00edquel y el cobalto en su composici\u00f3n- se debe a la rapidez de la respuesta de sus propiedades magn\u00e9ticas. Es por ello que, desde hace varias d\u00e9cadas, los imanes se utilizan mucho en motores, en sistemas de radar y en las telecomunicaciones. “Con el correr del tiempo, el tama\u00f1o de los dispositivos ha ido disminuyendo”, comenta Nelcy. A su vez e, por debajo de un cierto l\u00edmite, la utilizaci\u00f3n de las ferritas empieza a afrontar problemas, debido su resistencia el\u00e9ctrica, que limita una mayor miniaturizaci\u00f3n de artefactos electr\u00f3nicos. Y es ah\u00ed que entra la nanotecnolog\u00eda.<\/p>\n
Nelcy y sus colegas Juliana Batista da Silva, del Centro de Desarrollo de Tecnolog\u00eda Nuclear (CDTN), de Belo Horizonte, y Miguel Novak, de la\u00a0 Universidad Federal de R\u00edo de Janeiro (UFRJ), con el apoyo del Laboratorio Nacional de Luz Sincrotr\u00f3n (LNLS) de Campinas, est\u00e1n desarrollando nanocomp\u00f3sitos, que son materiales h\u00edbridos, con un tama\u00f1o que var\u00eda entre 5 y 100 nan\u00f3metros. Estos combinan un “n\u00facleo” de ferrita con una matriz inerte, que puede estar compuesta de s\u00edlice o al\u00famina, por ejemplo. La matriz, denominada densa por los investigadores, crea varios nanoimanes separados. “De esta manera, es posible eliminar la interferencia y las p\u00e9rdidas y aumentar la resistencia el\u00e9ctrica, adem\u00e1s de producir un acoplamiento entre las nanopart\u00edculas vecinas, creando mejores propiedades magn\u00e9ticas”, explica Nelcy.<\/p>\n
Una memoria potente Las alteraciones en la estructura de la\u00a0 matriz permiten que los nanocomp\u00f3sitos sea utilicen para un fin completamente diferente: facilitar reacciones qu\u00edmicas. \u00c9ste es el papel de los llamados catalizadores; y la escala nanom\u00e9trica ayuda una vez m\u00e1s a que este trabajo se vuelva m\u00e1s eficiente. A fines de cat\u00e1lisis, el equipo de la UFMG mont\u00f3 las nanopart\u00edculas de ferrita dentro de una matriz extremadamente porosa, y no ya densa, como en el caso de los discos de computadoras. “Podr\u00edamos decir que el 95% de la matriz es aire”, afirma Nelcy. Esto significa que las part\u00edculas adquieren un volumen proporcionalmente muy grande. La superficie de contacto que este volumen expandido aporta\u00a0 hace que ellas impulsen reacciones qu\u00edmicas con mayor eficiencia. “Usando mucho menos material de lo que se usar\u00eda normalmente, es posible mantener e incluso aumentar la velocidad de las reacciones qu\u00edmicas catalizadas por el nanocomp\u00f3sito”, explica la investigadora.<\/p>\n Contra el c\u00e1ncer En caso de un tumor, por ejemplo, habr\u00eda dos modos de transportar los imanes nanosc\u00f3picos a su destino. Un campo magn\u00e9tico podr\u00eda conducirlos “manualmente” hasta el tejido afectado por el c\u00e1ncer, o se acoplar\u00edan a \u00e9stos anticuerpos espec\u00edficos para el tipo de tumor que se pretende atacar, de manera tal que los nanoimanes se adhiriesen al tejido enfermo. Una vez terminada esta etapa del proceso, la idea es aplicar en forma r\u00e1pida y alternada el campo magn\u00e9tico externo. El movimiento de las part\u00edculas generar\u00eda el calor suficiente como para matar a las c\u00e9lulas cancer\u00edgenas. Otros trabajos del grupo sugieren que un sistema como \u00e9ste ser\u00eda particularmente \u00fatil para tratar tumores en fase inicial, cuando a\u00fan son peque\u00f1os.<\/p>\n La cobertura de los nanoimanes para que se vuelvan biocompatibles se hace con un tipo de az\u00facar llamado de ciclodextrina. Esta composici\u00f3n se desarroll\u00f3 en conjunto con el profesor Rub\u00e9n Sinisterra, del mismo Departamento de Qu\u00edmica de la UFMG, dando origen a una patente. “Contamos con un material muy bien caracterizado qu\u00edmicamente”, dice Nelcy. La intenci\u00f3n ahora es hacer alianzas en el \u00e1mbito cient\u00edfico que permitan chequear\u00a0 el producto en seres vivos.<\/p>\n Seg\u00fan Nelcy, es grande la carrera mundial para transformar materiales como estos nanocomp\u00f3sitos en componentes de artefactos usados en el d\u00eda a d\u00eda. Los gobiernos de pa\u00edses como Estados Unidos reconocen que su potencial es estrat\u00e9gico. “Nuestras propuestas no le van en zaga a aqu\u00e9llas que se elaboran fuera de Brasil. Cuando las presentamos en congresos cient\u00edficos, es com\u00fan que los asistentes se muestren impresionados”, dice la investigadora de la UFMG. “Pero, con los problemas de financiamiento que afrontamos, muchas veces terminamos no siendo los primeros en publicar en revistas cient\u00edficas”. La investigadora cita el inter\u00e9s, por cierto,\u00a0 incipiente a\u00fan, de parte de empresas brasile\u00f1as en la incorporaci\u00f3n de alg\u00fan componente nanotecnol\u00f3gico en sus productos, y sugiere que \u00e9stas podr\u00edan ser m\u00e1s audaces. “Ellos se muestran interesados en cosas que hac\u00edamos hace diez a\u00f1os, y no en la nanotecnolog\u00eda de punta”, sostiene Nelcy.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Nuevos materiales magn\u00e9ticos en escala molecular ser\u00e1n \u00fatiles en electr\u00f3nica y en medicina","protected":false},"author":127,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[437],"class_list":["post-80351","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80351","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/127"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=80351"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80351\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=80351"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=80351"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=80351"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=80351"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
\n<\/strong> Una de las aplicaciones prometedoras de este tipo de nanopart\u00edculas tiene que ver con el\u00a0 disco r\u00edgido de las computadoras: se pueden usar unidades nanom\u00e9tricas para almacenar informaci\u00f3n en forma magn\u00e9tica, y esto aumenta el potencial de miniaturizaci\u00f3n de las computadoras. A su vez, este material tambi\u00e9n podr\u00eda potenciar la velocidad de acceso a la memoria. En dicho caso, el nanocomp\u00f3sito estar\u00eda dispuesto en forma de film o pel\u00edcula. “Nosotros tambi\u00e9n somos capaces de moldear la microestructura de estos comp\u00f3sitos en piezas de algunos mil\u00edmetros, acorde con la necesidad de cada aparato”, dice Nelcy. Es una ventaja si se se considera que actualmente la mayor\u00eda de estos comp\u00f3sitos existe \u00fanicamente en forma de polvo.<\/p>\n
\n<\/strong>Otra de las ideas del grupo se refiere a un ambiente todav\u00eda m\u00e1s delicado que el interior de las computadoras o la qu\u00edmica industrial: el cuerpo humano. Al igual que otros investigadores de Brasil y del exterior, Nelcy y sus colegas est\u00e1n explorando la posibilidad de que nanoimanes ataquen enfermedades tales como el c\u00e1ncer e infecciones. Esto funcionar\u00eda as\u00ed: las part\u00edculas magn\u00e9ticas en forma de fluido, envueltas en un material biocompatible, se inyectar\u00edan en el torrente sangu\u00edneo del enfermo.<\/p>\n