El interés por estudiar materiales blandos a escala nanométrica impulsó a un grupo de investigadores a trabajar en un proyecto cuyo objetivo es comprender las características, comportamiento y aplicaciones de sistemas nanoestructurados. Estos sistemas son estructuras de materiales compuestas por átomos y moléculas que tienen la particularidad de ser del tamaño de unos pocos nanómetros, es decir, la millonésima parte del milímetro.

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En el área de las nanociencias, el grupo de trabajo que encabeza Marcelo Ceolín, profesor titular de Física, analiza las estructuras formadas por materiales “blandos” (polímeros naturales y artificiales basados en carbono, oxígeno, azufre y nitrógeno). “Tratamos de entender cómo son afectadas las propiedades de estos sistemas cuando cambia el tamaño y la composición química, cómo responden a estímulos externos como el calor, la electricidad, la luz, etc. También nos interesa explorar su potencial como moldes a escala nanométrica para fabricar estructuras híbridas (orgánicas-inorgánicas) y utilizarlas con fines tecnológicos, terapéuticos o de diagnóstico”, señaló el investigador a InfoUniversidades.

“Las propiedades de un átomo de un cierto material están gobernadas por las interacciones entre sus electrones y su núcleo y entre los propios electrones del átomo. Cuando muchos de estos átomos se agrupan para formar un sólido, sus propiedades se modifican enormemente debido a las interacciones mutuas entre los átomos. A mitad de camino, cuando sólo se agrupan unos cuantos centenares de átomos, las propiedades del conjunto no son ni las del átomo aislado, ni las de un agrupamiento de muchísimos átomos. En este estado, surgen muchas propiedades que no aparecen en los otros dos, y eso es lo que estudiamos nosotros”, explicó Ceolín.

La nanociencia puede dividirse en dos grandes “corrientes”: la nanociencia ‘per se’, que se dedica a estudiar las propiedades de los materiales con el fin de entenderlas y la Nanotecnología, orientada a utilizar materiales a escala nanométrica con fines tecnológicos. “En la actualidad hay muchos materiales en el mercado que se basan en el uso extensivo de nanoestructuras: cosméticos, antirreflectantes para los vidrios de los autos, aditivos de lubricantes, productos farmacéuticos. Incluso, hay lavarropas con filtros para el agua que usan nanopartículas de plata para matar bacterias y algunas prendas de vestir que también las han incorporado en sus tejidos”, ejemplifica Ceolín y aclara que el trabajo que hace su grupo de investigación es ciencia básica, aunque orientado al desarrollo de aplicaciones tecnológicas.

El enorme interés por la nanociencia se despertó a partir del descubrimiento de interesantes propiedades ópticas y electrónicas de los materiales nanoestructurados y su potencial aplicación tecnológica. “Aquellos investigadores interesados en las propiedades ópticas de los materiales comprendieron que estas partículas (metálicas y semiconductores) respondían en forma selectiva a los colores (longitud de onda) y eso abrió grandes perspectivas en el área de las comunicaciones”, aclaró Ceolín y señaló que en cierto sentido, puede considerarse a la nanociencia como una moda que “ha crecido mucho en los últimos 10 años y que vino para establecerse como tema de investigación científica por mérito propio”.

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El investigador -que realiza sus trabajos en el Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (UNLP-Conicet)- destaca que las nanopartículas no son un descubrimiento moderno. En la Roma Antigua se conocían ese tipo de comportamientos, aunque nunca habían sido comprendidos cabalmente. Los romanos fabricaban vasos de vidrio con incrustaciones de “oro coloidal” (nanopartículas de oro) que al observarlos a trasluz mostraban una tonalidad rojiza que no se observaba cuando la luz se reflejaba en ellos. “El ejemplo más conocido es la ‘copa de Licurgo’ que se exhibe en el Museo Británico”, cuenta.