Ensamblado controlado de grupos de nanopartículas Gracias al control de las interacciones entre nanopartículas es posible producir materiales a escala nanométrica con propiedades especiales y muy singulares. Las técnicas de ensamblaje de nanopartículas formando estructuras funcionales pueden propiciar importantísimos avances en campos como la biomedicina y la gestión de la energía térmica. Cambio climático y medio ambiente Alimentos y recursos naturales Energía Salud © Dermot Brougham Las nanopartículas son materiales diminutos con longitudes menores a cien nanómetros en al menos una dimensión, diez veces menores al diámetro de una célula sanguínea humana. Para aprovechar todo el potencial de las nanopartículas diseñadas es necesario conocerlas a un nivel excelente, además de controlar la síntesis y el ensamblado de las mismas, para obtener las propiedades y funciones buscadas. Los científicos a cargo del proyecto UNION (Ultra-versatile nanoparticle integration into organized nanoclusters), financiado con fondos europeos, se propusieron desarrollar la tecnología necesaria para controlar nanopartículas. Se esperaba que con la preparación controlada de grupos de nanopartículas ordenados jerárquicamente (NPC) sería posible obtener una nueva generación de productos nanotecnológicos. El consorcio, formado por ocho entidades de investigación multidisciplinarias asociadas, incluyendo cuatro empresas, estaba bien preparado para desarrollar procesos rentables con escalabilidad para aplicaciones. La evaluación minuciosa de las consideraciones para el medio ambiente, la salud y la seguridad (EHS) y un plan de comercialización garantizaron que las tecnologías fueran comercializadas rápidamente y brindasen beneficios muy destacados a los fabricantes y a la economía de la Unión Europea. El equipo de científicos se centró en tres tipos de materiales jerárquicos para tres áreas de aplicación diferentes. Las aplicaciones de índole biomédica empleaban NPC magnéticos encapsulados en lípidos y se espera que conduzcan a logros pioneros en cuanto a técnicas de diagnóstico y administración de fármacos. Están en fase de desarrollo los arreglos de dos dimensiones con soporte de NPC plasmónicos y fluorescentes para aplicaciones sensoriales y luminosas avanzadas y de alto rendimiento. Resultan especialmente prometedores los nanocompuestos tridimensionales para sistemas termoeléctricos (que producen electricidad a partir de una diferencia de temperatura o viceversa) con fines de generación de energía eléctrica y enfriamiento en estado sólido. Se sintetizaron y caracterizaron muchos NPC para todo tipo de aplicaciones. Entre las herramientas para el diseño y la preparación de NPC jerárquicos figuraban una técnica de monitorización basada en la dispersión de luz in situ para evaluar el tamaño de las nanopartículas en tiempo real y modelos validados del proceso de ensamblado de NPC. Para garantizar sus posibilidades comerciales, los investigadores diseñaron protocolos para la evaluación de cuestiones de EHS y el análisis del ciclo de vida de los nanomateriales. Otro fruto de UNION es una gran biblioteca de novedosas nanopartículas y NPC con propiedades interesantes que se produjeron a escala empleando procesos ecológicos. Se ha demostrado que tales procesos reducen el impacto medioambiental durante su ciclo de vida y, de hecho, ya se han sometido a una evaluación comercial. Estas nuevas técnicas de ensamblado y monitorización para producir NPC de orden jerárquico a medida permitirán a los diseñadores e ingenieros imaginar y hacer realidad dispositivos novedosos en muchos campos, con un gran impacto socioeconómico. También se han publicado veintiséis artículos en prestigiosas revistas científicas dotadas con comité de lectura. Palabras clave Nanopartículas, UNION, grupos de nanopartículas, salud, seguridad y medio ambiente, nanomateriales
