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A lo largo del tiempo, la ciencia vinculada a los metales se ha ido ampliando considerablemente y encontrando nuevos focos de interés. En esta ocasión, queremos hablar particularmente de las nanopartículas metálicas. Estas han logrado generar un gran interés tanto en lo que respecta a la ciencia básica como a la ciencia aplicada. Ello, se debe particularmente a las propiedades fisicoquímicas que las caracterizan. A continuación, te contamos todo lo que tenés que saber al respecto.

Las propiedades y características de las nanopartículas metálicas

Lo primero que debemos decir es que las propiedades de las nanopartículas metálicas son distintas a las del mismo material en forma masiva (ejemplo: las nanoparticulas de aluminio se comportaran de manera diferente al aluminio convencional que conocemos). Van a depender, además, de la forma en que estas nanopartículas aparezcan y su tamaño. Por eso, es indispensable llevar a cabo una caracterización tanto estructural como morfológica y química de las nanopartículas para poder entender su comportamiento de la forma más racional.

Dentro de las técnicas que se pueden llevar a cabo para lograr esta caracterización avanzada, se destacan las siguientes: la Espectroscopia de Foto-Electrones generados por Rayos X y la Microscopia Electrónica de Transmisión (TEM). Hay que tener en cuenta que las v suelen estar suspendidas en algún medio líquido en la mayor parte de los casos. Por eso, para evitar la coalescencia de los núcleos metálicos, se requiere de recubrir la superficie de las nanopartículas metálicas de alguna manera. Cuando están dispersas en agua, es frecuente que su superficie se encuentre funcionalizada con moléculas que tienen carga eléctrica.

Nanopartículas metálicas y la radiación

De acuerdo al grupo de Física de Metales del Centro Atómico de Bariloche (CNEA), se explica que:
“Dado que los nanomateriales se comportan de manera diferente a la de los materiales masivos, es de esperar que también lo hagan respecto a la irradiación. Sabíamos que los rayos X modifican químicamente a los tioles que recubren las AuNPs y que el haz de electrones del TEM puede modificar drásticamente el núcleo metálico. En este marco, comenzamos a estudiar más en detalle el efecto del haz de electrones del TEM durante la caracterización de las nanopartículas de oro recubiertas por dodecanotiol (AuNPs@DDT). Así, mediante imágenes de alta resolución (HRTEM) determinamos que la coalescencia de las AuNPs ocurre preferentemente cuando las caras del tipo {100} de ambas partículas se encuentran enfrentada”.

Cuando las partículas están cargadas eléctricamente, la estabilización del coloide se da a través de repulsión electrostática de los núcleos. Por su parte, los polímeros neutros cubren solamente la superficie, impidiendo de esa manera que se de el contracto entre los núcleos metálicos. También hay otros agentes protectores de la superficie que se utilizan con mucha frecuencia. Algunos de los más importantes son las monocapas autoensambladas de moléculas.

Otro dato que se debe tener en cuenta, de acuerdo a los estudios, es que, cundo se dan diferencias sutiles en el empaquetamiento de las moléculas, se puede influir en la formación de distintas especies químicas. Los resultados de ello fueron publicados por el equipo de investigadores en un trabajo que recibió el nombre de “Mechanistic Framework for the Formation of Different Sulfur Species by Electron Irradiation of n-Dodecanethiol Self-Assembled Monolayers on Au (111) and Au (100)”.

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