Microesferas fluorescentes adaptativas de origen vegetal: una revolución ecológica del visible al infrarrojo

MadridCientíficos del Instituto Nacional de Ciencia de Materiales (NIMS) han desarrollado nuevas pequeñas esferas que pueden cambiar de color. Estas esferas están hechas de ácido cítrico y poliaminoácidos, y pueden brillar en colores que van desde la luz visible hasta el infrarrojo cercano. Este avance es significativo por varias razones.

Estas son las características principales de estos microesferas:

• Respetuoso con el medio ambiente
• Fabricado con materiales de origen vegetal
• Emiten varios colores dependiendo de la luz y el tamaño de las perlas
• Útil para medidas anticopia y seguimiento biológico
• Síntesis económica y de bajo consumo energético

Estas nuevas cuentas están fabricadas con materiales comunes de plantas, a diferencia de los dispositivos tradicionales que brillan y usan metales dañinos para el medio ambiente. Los dispositivos antiguos a menudo emplean elementos raros y costosos que son difíciles de obtener. Esto convierte a las nuevas cuentas en una opción más ecológica.

Científicos del Grupo de Nano-Fotónica en el Centro de Investigación para Nanoarquitectura de Materiales (MANA) crearon cuentas coloridas. Elaboraron estas cuentas calentando ácido cítrico y poliaminoácidos. Las cuentas pueden brillar en diferentes colores como rojo, azul, amarillo e infrarrojo cercano debido a pequeñas estructuras en su interior similares a hollín o grafito.

Un solo abalorio puede emitir diferentes colores de luz debido a la forma en que esta se queda atrapada en su interior. El color de la luz varía según la forma y el tamaño del abalorio. Estos colores variables hacen que los abalorios sean útiles para tintas anticopia, pinturas que cambian de color y sondas fluorescentes para identificar y rastrear abalorios en sistemas biológicos.

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El equipo estuvo compuesto por Tadaaki Nagao, líder del Grupo de Nanoingeniería Fotónica en MANA, y el investigador postdoctoral Barun Kumar Barman. También participaron los investigadores Hiroyuki Yamada y Keisuke Watanabe. La investigación fue financiada por una subvención de la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia (JSPS).

Considero que estas microesferas son sumamente importantes. Logran un equilibrio entre el cuidado del medio ambiente y la tecnología avanzada. Debido a su capacidad para cambiar su brillo, podrían usarse en diversos campos como la seguridad y la salud. Esta versatilidad podría hacerlas comunes en la tecnología futura.

Las técnicas de síntesis económicas y eficientes en términos de energía son cruciales. Ofrecen una alternativa práctica y accesible frente a los materiales luminiscentes actuales. Cabe destacar que el equipo utilizó sustancias comunes como el ácido cítrico y los ácidos poliamínicos, frecuentemente presentes en aditivos alimentarios y refrescos, para desarrollar esta nueva tecnología.

La investigación se publicó el 13 de junio de 2024 en la revista Advanced Science. Creo que pronto veremos más aplicaciones para estas microesferas. La capacidad de controlar la luz según el tamaño y la forma de las esferas abre muchas nuevas oportunidades. Además, su naturaleza ecológica se alinea con la tendencia global hacia la sostenibilidad.