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sábado, 23 de julio de 2016

Teléfonos celulares con nanosensores de gases tóxicos.

Los investigadores del Departamento de Química del MIT (Massachusetts Institute of Technology) desarrollaron sensores utilizando nanotubos de carbono modificados químicamente capaces de detectar menos de 10 ppm (partes por millón) de gases tóxicos (J. Am. Chem. Soc., 2016). El sensor tiene un circuito cargado con nanotubos de carbono, normalmente altamente conductores, envueltos en un material aislante para mantenerlos en un estado altamente resistivo. Cuando se expone a ciertos gases tóxicos el material aislante específico es atacado en función de la concentración de la sustancia en el aire y los nanotubos vuelven a conducir la corriente enviando una señal legible por un teléfono celular inteligente con tecnología de comunicación de campo cercano (NFC). Los teléfonos celulares con nanosensores para sustancias tóxicas  podrían ser utilizados por los soldados en el campo de batalla para evidenciar la presencia de armas químicas,  los trabajadores de fábricas en las cuales puede haber fugas de sustancias peligrosas, ambientalistas para controlar niveles de contaminación del planeta y por los habitantes de un lugar para salvar sus vidas en caso escapes peligrosos o de atentados con gases letales. Los nanosensores en su conjunto pesan menos que una tarjeta de crédito. Un gramo de nanotubos de carbono alcanza para construir cuatro millones de dispositivos con un costo aproximado de  50 centavos de dólar cada uno. Una contribución de la nanotecnología en un  desarrollo accesible capaz de mejorar de la seguridad personal y cuidar la salud.



Lectura complementaria:

sábado, 22 de marzo de 2014

Nanobiótica vegetal, ¿la próxima revolución del agro?

Un equipo integrado por investigadores del MIT, del Instituto Tecnológico de California y de la Universidad Dumlupinar en Turquía, publicaron el 16 de marzo del 2014, en Nature Materials, el artículo “Plant nanobionics approach to augment photosynthesis and biochemical sensing” en el cual incrementan, aún más la utilidad de las plantas, mediante el agregado de nanomateriales para mejorar su producción de energía y darles funciones completamente nuevas tales como la detección y el seguimiento de los contaminantes ambientales.
Normalmente los cloroplastos solo aprovechan el 10% de la luz solar. Los investigadores al incorporar nanotubos de carbono en los cloroplastos (organela de la  planta donde se realiza la fotosíntesis) incrementan la captura energía de la luz solar en un 30 %. Los nanotubos de carbono actúan como antenas artificiales para atrapar otras ondas electromagnéticas no visibles al ojo humano como las ondas ultravioleta o las cercanas al rango de las infrarrojas. Ellos utilizaron una técnica llamada perfusión vascular para incorporar las nanopartículas a la Arabidopsis thaliana, una pequeña planta con flores. Usando este método  aplicaron una solución de nanopartículas a la cara inferior de la hoja, las cuales  penetraron a través de pequeños poros conocidos como estomas. Luego  los nanotubos llegaron a los  cloroplastos y aumentaron el flujo de electrones incrementando la captación de radiación solar. En forma paralela están realizando investigaciones trabajando para incorporar a los vegetales nanomateriales electrónicos de avanzada como el grafeno.
También los investigadores demostraron la posibilidad de convertir plantas de Arabidopsis thaliana en sensores químicos mediante la incorporación a los cloroplastos de  nanotubos de carbono capaces de detectar óxido nítrico, un contaminante ambiental. En la actualidad se han desarrollado sensores de nanotubos de carbono para muchos productos químicos diferentes, incluyendo el peróxido de hidrógeno, el explosivo TNT, y el gas nervioso sarín... por lo que los investigadores esperan lograr plantas con nanotubos para detectar en tiempo real (emiten fluorescencia) y controlar la contaminación del medio ambiente, los pesticidas, las infecciones por hongos o exposición a toxinas bacterianas.
La nanobiótica constituye un nuevo  campo en el cual las plantas resultan muy  atractivas como base de  una revolucionaria  plataforma  tecnológica, constituyendo una oportunidad para integrar la comunidad  de biotecnólogos y nanotecnólogos  en un área agro-innovadora  con un gran potencial productivo.