Un grupo de investigadores integrado por científicos de diversas instituciones y universidades nacionales, entre los que se encuentra el Dr. Sergio Moreno, investigador independiente del CONICET en el Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA - CONICET), han presentado un estudio innovador en el campo de la ciencia de materiales. Esta disciplina se centra en comprender las propiedades y la estructura de los materiales a nivel atómico para diseñar y mejorar materiales con aplicaciones en la industria, desarrollos tecnológicos, medicina y construcción, entre otros.

El trabajo de investigación se llevó adelante íntegramente en instalaciones de universidades nacionales y de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), entre las que se encuentra el laboratorio de materiales metálicos y nanoestructurados de la Gerencia de Investigación Aplicada, en el Centro Atómico Bariloche.

Actualmente, la industria busca materiales que sean eficientes y económicos para optimizar el balance entre costo y beneficio. Este estudio se enfoca en un tipo de sílice llamada MCM-41, que presenta una estructura porosa única, ideal para capturar dióxido de carbono (CO2). Lo novedoso es que esta sílice ordenada se obtuvo a partir de soluciones industriales económicas, como el silicato de sodio y un tensioactivo basado en cloruro de cetiltrimetilamonio (CTAC), lo que la hace mucho más accesible en términos de costos.

“La interacción con el equipo de trabajo comenzó en 2016. Actualmente trabajamos conjuntamente en el marco de un Proyecto de Investigación Científica y Tecnológica (PICT), orientado a la obtención de adsorbentes de bajo costo destinados a la remediación de aguas”, comentó Moreno.

La sílice MCM-41 obtenida tiene una estructura tridimensional jerárquica, compuesta por partículas ordenadas con poros adicionales, en forma de cuenco, que se conectan formando una especie de red. Esta organización del material, a diferentes escalas, le otorga una porosidad adecuada para capturar CO2 de manera eficiente. Gracias a la combinación de diferentes componentes y reactivos, como el poli (n-silicato), CTAC, etanol y aminas, se logran diversas formas y tamaños de poros, lo que aumenta la efectividad del material.

Una de las principales ventajas de este nuevo material es que puede reducir los costos de producción en al menos un 80% en comparación con los métodos tradicionales. Además, su alta porosidad lo hace útil para otras aplicaciones donde se requiere mayor tamaño de poro para capturar y almacenar gases o albergar moléculas más grandes que pueden intervenir en reacciones catalíticas.

Este avance demuestra que es posible crear materiales de alta calidad y bajo costo con reactivos industriales comunes, lo que facilita su uso a gran escala. La estructura porosa de la sílice MCM-41 no solo es efectiva para la captura de CO2, sino que también podría ser útil para otros procesos industriales y aplicaciones ambientales. “Estos materiales no sólo buscan ser eficaces en la descontaminación de entornos poluídos, sino que también se diseñan teniendo en cuenta su impacto ambiental a lo largo de todo su ciclo de vida, promoviendo la sostenibilidad y la reutilización de recursos”, concluyó Moreno.

En resumen, este estudio aporta un enfoque innovador en la creación de materiales que son clave para el desarrollo de nuevas tecnologías y soluciones sostenibles. La ciencia de materiales sigue siendo esencial para avanzar en la industria y la investigación científica, proporcionando bases sólidas para productos y tecnologías del futuro.

Fuente: Instituto de Nanociencia y Nanotecnología*