La magnetoelectroquímica de las nanopartículas
Hasta la fecha, el aprovechamiento de la magnetoelectroquímica, que combina mecánica de fluidos, electroquímica y electromagnetismo, se ha circunscrito casi en exclusiva a las escalas macro y micro. Un grupo de científicos inició el proyecto IMAFECY (Impact of magnetic fields on electrochemistry – fundamental aspects and future applications) con el objetivo de ampliar sus aplicaciones a la escala nanoscópica. Con ese fin, los científicos investigaron de manera tanto teórica como experimental los efectos de los campos magnéticos en la electroquímica de las nanopartículas. Se trata de materiales con dimensiones por debajo de los cien nanómetros, cuyo interés científico deriva del hecho de que sus propiedades se pueden ajustar y afinar cambiando su tamaño. También se utilizan en aplicaciones médicas y en muy distintos productos de consumo. Mediante lo que se conoce como experimentos de «nanoimpacto», los investigadores rastrearon por primera vez la aglomeración de nanopartículas magnéticas inducida por la presencia de campos magnéticos. Había además una fuerte inhibición de la disolución de las nanopartículas paramagnéticas. Los científicos obtuvieron nueva y valiosa información sobre el proceso utilizando culombimetría de partículas catódicas. La técnica electroquímica empleada para los nanoimpactos permitía rastrear las nanopartículas metálicas en electrolitos simples. Su uso se amplió para permitir a los integrantes de IMAFECY estudiar las nanopartículas metálicas en medios acuosos, como el agua marina, y realizar un seguimiento de las nanopartículas orgánicas. Los nanoimpactos han facilitado también información sobre propiedades fisicoquímicas que no son accesibles mediante ninguna otra técnica. Se encontró que el transporte de masas a y de las nanopartículas variaba de manera significativa entre las nanopartículas individuales y las inmovilizadas en un electrodo. Aplicando también simulaciones numéricas, los científicos dedujeron que las diferencias de transporte de masas podrían explicar algunos cambios de reactividad de las nanopartículas en comparación con los materiales másicos. La combinación de experimentos y teoría en el proyecto IMAFECY ha permitido mejorar de manera significativa la comprensión actual de la interrelación entre distintos parámetros implicados en la magnetoelectroquímica a escala nanoscópica. Los primeros resultados se han presentado ya en más de treinta publicaciones en revistas científicas con comité de lectura y numerosas conferencias internacionales.
Palabras clave
Magnetoelectroquímica, nanopartícula, experimento de nanoimpacto, electrolito, simulación numérica
