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La electroquímica de las nanopartículas metálicas

Por medio de experimentos sobre el impacto de las nanopartículas, unos científicos dotados con fondos europeos han ampliado los conocimientos sobre el comportamiento de las superficies de los metales a nanoescala y, así, contribuirán al diseño de nanoestructuras ajustadas a aplicaciones específicas.
La electroquímica de las nanopartículas metálicas
Las nanopartículas tienen dimensiones diminutas y por ello su comportamiento depende de su superficie. Ello determina las propiedades de las nanopartículas, como una mayor resistencia y reactividad química, que son fundamentales para las innovaciones de vanguardia en pilas de combustible, electrónica y biotecnología.

En el marco del proyecto financiado por la Unión Europea SNISEB (Single nanoparticle impact studies: The direct observation of electrochemical behaviour at the nanoscale) unos científicos se propusieron estudiar el comportamiento de grupos de nanopartículas de plata. Aplicaron métodos de nanoimpacto para estudiar la electroquímica de nanopartículas individuales.

Se trata de una nueva técnica desarrollada en los últimos veinte años que registra el impacto de partículas en un electrodo. El impacto de las nanopartículas en los electrodos produce una señal electroquímica por la reacción de oxidorreducción que ocurre en las nanopartículas.

En los experimentos de SNISEB, las nanopartículas de oro recubiertas con plata difundieron por movimiento browniano e impactaron contra los microelectrodos de carbono que se encontraban a un potencial de oxidación adecuado. La plata de las nanopartículas se oxidó a iones de plata, produciendo picos de corriente registradas en el cronoamperograma.

Las cargas de oxidación de la plata asociadas a estos picos se utilizaron para determinar el tamaño de las cubiertas de plata. Los científicos compararon los resultados con las medidas del microscopio electrónico para determinar la precisión de los cálculos del tamaño de las nanopartículas bimetálicas.

Un aspecto innovador de la estrategia utilizada fue la presencia de núcleos de oro que permanecieron en el electrodo y que fue posible evaluar tras la disolución de la cubierta de plata. Específicamente, fue posible distinguir la disminución de la carga de oxidación de la plata producida por la pérdida de partículas del electrodo de la disolución de la plata.

Antes de finalizar el proyecto SNISEB, se llevaron a cabo algunos experimentos de nanoimpacto en nanovarillas de oro, que demostraron la aplicabilidad de esta técnica, de gran utilidad, en las nanopartículas no esféricas. Por último, el equipo investigó el comportamiento electroquímico de las nanopartículas de aleaciones de oro y plata.

La investigación de SNISEB incluyó diferentes aspectos del comportamiento electroquímico de las nanopartículas con diferentes composiciones, formas y tamaños. Es necesario comprender sus propiedades fisicoquímicas para predecir las condiciones bajo las cuales las nanopartículas reaccionan y liberan iones en el ambiente circundante.

En particular, se utilizan mucho las nanopartículas de plata para fabricar materiales que inhiben el crecimiento de bacterias y hongos. Sus propiedades biocidas suponen un beneficio para una gran variedad de aplicaciones, pero pueden ser tóxicas por la liberación de iones de plata.

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Palabras clave

Electroquímica, nanopartículas metálicas, SNISEB, métodos de nanoimpacto, aleaciones de oro y plata
Número de registro: 191005 / Última actualización el: 2017-02-07
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