Nanopartículas que ‘purifican’ el aire en espacios cerrados

Un equipo internacional de investigación de las Universidades de Cádiz, Aveiro (Portugal) y Bratislava (Eslovaquia) ha diseñado unas diminutas esferas que se activan con la luz y reducen los efectos de los gases nocivos para la salud, liberados habitualmente por la combustión de los vehículos.

Autoría: Alba Madero / Fundación Descubre


Cádiz |
10 de junio de 2021

Imagina un purificador capaz de reducir los efectos adversos de los gases en el aire que respiras a diario. Más concretamente, imagina multitud de ellos, diminutos pero capaces de procesar los gases nocivos en otros tan inofensivos que hasta las plantas podrían transformarlos en nutrientes. Éstos purificadores tendrían forma esférica y, en conjunto, parecerían polvo; una sustancia tan manejable que incluso podrías mezclarlo con la pintura de las paredes.

Así son las nanopartículas que han desarrollado un equipo de investigación internacional compuesto por científicos de las Universidades de Cádiz, Aveiro (Portugal) y Bratislava (Eslovaquia). Éstas absorben gases contaminantes en espacios cerrados al recibir luz. Así, estas virutas degradan los gases derivados de la combustión de vehículos. Los resultados muestran que son un ‘limpiador’ del aire efectivo en espacios cerrados.

Nanopartículas de óxido de titanio.

La labor de los científicos del grupo Estructuras y química de nanomateriales se ha centrado en establecer la estructura de las nanopartículas y estudiar su capacidad para reducir los efectos adversos para la salud de tres gases nocivos: el benceno, el isopropanol y los óxidos de nitrógeno. “El material resultante tiene forma de polvo y funciona mediante un proceso similar a la fotosíntesis. De igual forma que una planta atrapa el CO2 para generar nutrientes, las nanopartículas se activan con la luz, absorben los gases nocivos y los transforman en inofensivos”, explica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Cádiz Luc Lajaunie.

Grafeno y óxido de titanio

En un estudio publicado en Chemical Engineering Journal, los investigadores explican que estudiaron las nanopartículas para comprender mejor sus cualidades químicas y establecer cómo éstas reaccionaban físicamente con la interacción de la luz y los gases nocivos, o cuánto tiempo tardaban en reducir sus efectos, entre otras cuestiones.

El material resultante presenta el mismo aspecto que el polvo y está compuesto por capas de grafeno y esferas de óxido de titanio, tan diminutas como la punta de un cabello. El primero es una lámina de carbono muy fina caracterizada por su ligereza y resistencia y que se emplea actualmente para desarrollar componentes como cables o pantallas en la industria tecnológica. Por otro lado, el óxido de titanio es un compuesto químico presente en los cosméticos, esmaltes, pinturas o plásticos, entre otros materiales de uso diario. Además, posee una cualidad que ‘filtra’ elementos nocivos en el agua y el aire. “Al estudiar las cualidades químicas de cada material, comprobamos que el grafeno potencia las propiedades ‘limpiadoras’ del óxido de titanio”, comenta Luc Lajaunie.

José Juan Calvino, David María Tobaldi y Luc Lajaunie, investigadores del estudio.

De este modo, los expertos probaron cómo funcionaban las nanopartículas en un entorno simulado. Así, analizaron con qué tipo de luz se producen las reacciones químicas que activan la absorción de los gases nocivos y establecieron que tanto la luz natural como la artificial eran válidas.

Además, los científicos indican que este material resultante entre la unión del grafeno y el óxido de titanio puede combinarse con otros para facilitar su aplicación. “Por ejemplo, en muchos hospitales se utiliza una pintura especial anti bacterias. Las nanopartículas que hemos desarrollado también podrían utilizarse en este tipo de entornos. De esta forma, se reducirían los efectos nocivos en la salud de la combustión de vehículos que produce el tráfico habitual en las calles”, explica Luc Lajaunie.

Precisamente, según la Organización Mundial de la Salud cuestiones como el transporte, la generación de electricidad y la industria son algunas de las fuentes más comunes de este tipo de gases nocivos. Sin embargo, expertos como los de este grupo internacional aceptan el reto de reducir sus efectos adversos mediante la creación y aplicación de nuevos materiales como estas nanopartículas. De hecho, estos investigadores centran su actividad científica en buscar formas de emplear la luz para crear energías más limpias que ayuden a reducir la presencia de los elementos adversos para la salud presentes en el aire.

Más información en #CienciaDirecta: Desarrollan nanopartículas que eliminan gases nocivos en espacios cerrados


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