Enseñar a nadar a los objetos de tamaño nanométrico

Ayusman Sen, director del Departamento de Química de Penn State, fabrica diminutos objetos metálicos para hacer algo extraordinario: hacer que naden. El trabajo de Sen está basado en la catálisis, el fenómeno químico por el cual una sustancia acelera una reacción química, manteniéndose inalterada al final del proceso.

La reacción química en la que él y su equipo de estudiantes y colegas centran sus esfuerzos es la famosa reacción redox, en la que los electrones y los protones se separan de sus átomos padre y son bombeados hacia delante y hacia atrás entre sustancias, produciendo una liberación de energía durante el proceso.

Esa energía se manifiesta a modo de un gradiente eléctrico en el fluido que rodea a la micropartícula o nanomotor. Con frecuencia, el motor es una de las nanovarillas de platino, de dos micrones de largo, del grupo. En la mayoría de los casos, el fluido empieza siendo una disolución diluida de peróxido de hidrogeno que, además de ser oxidada catalíticamente por la punta de platino de una nanovarilla, da lugar a oxigeno y a electrones y protones que fluyen de proa a popa; electrones en el interior de la varilla; y un numero igual de protones en el fluido a lo largo del exterior de la varilla. En la popa, los electrones y protones reducen catalíticamente el peróxido de hidrógeno en agua. Los protones que fluyen de proa a popa actúan como remos que impulsan la nanovarilla hacia su extremo de platino o, si la nanovarilla permanece inmóvil, bombeando el agua en torno a ella hacia el extremo de popa.

Hacer que las nanopartículas metálicas se muevan por su propia energía es una cosa, pero hacer que deambulen a intencionadamente hacia una localización concreta es otra muy distinta. En respuesta, el equipo de Penn State ha desarrollado tres métodos para dirigir sus motores: por magnetismo, por química y por luz.

Fuente: PhysOrg