Científicos argentinos hallan un fenómeno del agua clave para la industria
Para los investigadores implica “un nuevo paradigma" en el diseño de materiales capaces de inducir fenómenos físicos útiles para múltiples aplicaciones.
Un equipo de investigadores del CONICET halló un comportamiento del agua nunca antes observado: gota que, en lugar de fusionarse al entrar en contacto, mantienen su individualidad sobre una superficie nanoporosa.
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El descubrimiento, publicado en la revista especializada Nano Letters, según explicaron desde el CONICET en un comunicado de prensa, «nuevas posibilidades para la industria, la biotecnología y el desarrollo de dispositivos miniaturizados.»
Cómo es el «nuevo» comportamiento del agua
La investigación reveló que, sobre una película delgada con una superficie cubierta de nanoporos, las gotas de agua se deforman pero no se fusionan. Este fenómeno espontáneo -sin necesidad de agentes químicos- permite la partición acuosa, un proceso clave en múltiples aplicaciones industriales y científicas.
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“Logramos una compartimentalización del agua mediante un evento físico inducido por nanomateriales, sin necesidad de incorporar sustancias químicas”, explicó Martín Bellino, investigador del CONICET en el Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (INN, CONICET-CNEA) y uno de los líderes del estudio. “Esto puede aprovecharse en el manejo térmico, en la ingeniería de procesos químicos y en biotecnología”.
A diferencia del comportamiento habitual del agua -donde dos gotas tienden a unirse-, este nuevo hallazgo demuestra que es posible mantener gotas independientes, incluso en contacto, gracias a una barrera hidráulica generada por la superficie nanoporosa. Además, las gotas pueden intercambiar compuestos químicos a través de los poros, funcionando como una especie de “nano-dispenser”.
Galo Soler-Illia, también líder del trabajo, investigador del CONICET y director del Instituto de Nanosistemas de la Universidad Nacional de San Martín (INS, UNSAM), destacó que el hallazgo podría cambiar la forma en que se desarrollan reacciones químicas por transferencia de fase. “Ahora podríamos hacerlo entre líquidos con la misma polaridad, algo que hasta ahora era impensado”, sostuvo.
Según los investigadores, este fenómeno permitiría diseñar circuitos de gotas intercomunicadas para aplicaciones en biología sintética, sensores, diagnóstico médico e incluso en el campo emergente de la iontrónica, que busca procesar información a través del movimiento controlado de iones.
“Con este avance se abre un camino fascinante”, señaló Soler-Illia. “Podemos imaginar superficies conectadas con diferentes líquidos, jugando con la presión dentro de los poros, la miscibilidad y la reactividad de las sustancias”.
Agustín Pizarro, primer autor del estudio y becario del CONICET en el INS, agregó que esta tecnología podría aplicarse también en los llamados “laboratorios en chip”, dispositivos del tamaño de una memoria USB capaces de realizar análisis completos con pequeñas muestras.
El trabajo, desarrollado íntegramente en el país, contó además con la participación del investigador del CONICET Claudio Berli, director del Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (INTEC, CONICET-UNL).
Para Bellino, el hallazgo representa “un nuevo paradigma en el diseño de materiales capaces de inducir fenómenos físicos útiles para múltiples aplicaciones”, y anticipa que el próximo paso será estudiar patrones de gotas interconectadas para lograr reacciones colectivas con fines tecnológicos e industriales.
