Escudo de la República de Colombia

Ciencia & Tecnología

Con cáscaras de mandarina producen superficies autolimpiables

Moléculas dentro de estos residuos sirven para producir nanopartículas de dióxido de titanio, las cuales logran que compuestos posiblemente tóxicos, y que generan manchas en las superficies, se degraden y desaparezcan.

Bogotá D. C., 28 de noviembre de 2018Agencia de Noticias UN-

El extracto tiene un alto poder antioxidante y puede actuar como estabilizador en la producción de las nanopartículas. Fotos: Diego Rueda y Valentina Arias.

Cuando el dióxido de titanio se reduce a proporciones nanométricas se potencian sus propiedades. En la foto se aprecian las nanopartículas.

Con el uso de una síntesis verde, el proceso permite reemplazar compuestos tóxicos, como el ácido sulfúrico, en la producción de nanoestructuras.

Las cáscaras de mandarina cargan positivamente las nanopartículas mejorando su estabilidad en la solución.

La interacción de estas nanopartículas con la luz ultravioleta degrada algunos de los contaminantes, como por ejemplo los colorantes.

Diego Alejandro Rueda Cadavid y Valentina Arias Velasco, estudiantes de Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Palmira, explican que en la producción de nanoestructuras, los ácidos orgánicos, los flavonoides y las pectinas presentes en las cáscaras de la mandarina pueden sustituir compuestos tóxicos como el hidróxido de sodio y los ácidos sulfúrico y clorhídrico. 

Por eso parte de su interés fue buscar alternativas “verdes” frente a los métodos convencionales de producción de nanopartículas. 

Según el estudiante Rueda, las nanoestructuras de dióxido de titanio se utilizan para elaborar celdas solares, pigmentos blancos, superficies “autolimpiables” y recubrimientos anticorrosivos, y además para descontaminar las aguas servidas de las fábricas. 

Cuando el dióxido de titanio se reduce a proporciones nanométricas, se potencian sus propiedades, pero para lograr este proceso convencionalmente se utilizan reactivos químicos tóxicos y procesos con alto gasto de energía. 

“Planteamos utilizar una síntesis verde en la cual el insumo principal son las cáscaras de mandarina, cuyo extracto tiene un alto poder antioxidante y actúa como estabilizador en la producción de las nanopartículas”. 

En este proceso de síntesis, los compuestos de las cáscaras cargan positivamente las nanopartículas mejorando su estabilidad en la solución. 

Una vez el investigador Rueda obtuvo las nanopartículas en una solución de alcohol, las aplicó sobre una superficie de vidrio, y en seguida esparció un tinte sobre la superficie para evaluar el efecto “autolimpiable”. 

“La interacción de estas nanopartículas con la luz ultravioleta degrada algunos de los contaminantes, como por ejemplo los colorantes. Con el tiempo estos se vuelven transparentes sobre la superficie y terminan por desaparecer”, precisa. 

Aprovechando las cáscaras 

Según el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, en 2015 se reportó un área sembrada de 90.505 hectáreas de cultivos de cítricos en Colombia (cerca de tres veces más del área del municipio de Chocontá), con una producción de más de 1,1 millones toneladas. 

Santander, Cundinamarca, Caldas, Meta y Valle del Cauca son los departamentos que más siembran. “Queríamos investigar sobre un aprovechamiento de un residuo que estuviera a nuestro alcance. En la producción de jugo, principal destino agroindustrial de la mandarina, solo se utiliza el 40 % de esta, desperdiciando la cáscara, que conforma la mayor parte del 60 % restante de la fruta”, asegura. 

Para la investigación se lavaron y cortaron las cáscaras en cuadros pequeños para hacer una infusión de agua a alta temperatura. Con este proceso se logró que los compuestos presentes en las cortezas quedaran en el agua. Después este extracto se mezcló en una solución acuosa con el alcóxido de titanio. 

Para obtener la solución que se aplica a la superficie, la mezcla se sometió a alta agitación para homogeneizarla; en seguida se formó el dióxido de titanio con tamaño nanométrico. “Luego pasó por un equipo de centrifugado para separar los líquidos y los sólidos, y por último calcinamos la parte sólida para obtener la estructura cristalina deseada y disolverlas en agua o en alcohol. Así obtuvimos la solución que aplicamos a la superficie”, explica el investigador 

La proyección del estudio es optimizar el proceso y comprobar que las nanopartículas obtenidas cumplen con todas las condiciones especificadas por la literatura científica para ser una alternativa industrial. 

El trabajo se adelantó desde el Grupo de Investigación Prospectiva Ambiental, con la dirección de las profesoras Ana Cecilia Agudelo y Doris Cadavid, de la U.N. Sede Palmira y Sede Bogotá, respectivamente. 

(Por: fin/FHP/dmh/LOF
)
N.° 626

Otras noticias

Una de las causas de abandono empresarial en Colombia se asocia con problemas para identificar el nicho de mercado.

Economía & Organizaciones

agosto 13 de 2020

Éxito de los emprendimientos depende del nicho de mercado

Una investigación reveló que muchos de los proyectos que surgen de estudiantes...

Educación

agosto 13 de 2020

Comunicado No. 20 de 2020 de la Rectoría

Auditoría para que la DIAN realice el cobro coactivo de recursos de la...

Los invitados al ciclo “Realidades y retos de los escenarios de reincorporación” aseguran que hablar de educación con las IES es un ejercicio de transformación. Fotos: Unimedios.

Política & Sociedad

agosto 13 de 2020

Educación y sustento económico, pasos firmes para la reincorporación

Seguridad, educación y actividades productivas son clave para para que los...

William Ariel Sarache Castro, docente de la UNAL Sede Manizales. Fotos: grupo de investigación en Innovación y Desarrollo Tecnológico - UNAL Sede Manizales.

Ciencia & Tecnología

agosto 13 de 2020

Modelo determinaría dónde instalar plantas de biocombustibles

Esta metodología será una guía para tomar decisiones de localización de las...

Los modelos permiten el flujo constante del agua para optimizar su uso y evitar desperdicios en un territorio donde escasea. Foto: grupo Jouktai.

Desarrollo Rural

agosto 13 de 2020

Cultivos aeropónicos mejorarían nutrición en La Guajira

Por medio de un prototipo aeropónico se disminuiría el consumo de agua hasta en...

El programa, originalmente presencial, tuvo que reinventarse a causa de la cuarentena por la pandemia.

Salud

agosto 13 de 2020

“Cuidando a los cuidadores” se crece en las redes sociales

A raíz de la pandemia, la Facultad de Enfermería de la Universidad Nacional de...

La investigación se llevó a cabo en seis fincas de Santa Rosa de Tapias, en Guacarí (Valle del Cauca). Fotos: Carlos Madriñán.

Desarrollo Rural

agosto 13 de 2020

Variedad de cultivos protege biodiversidad de fincas

Los agricultores que tienen variedad vegetal en sus fincas generan más...

Uso correcto y distancia del computador. Foto: presentación doctor Ávila.

Salud

agosto 12 de 2020

Luz natural y menos uso del computador protegen salud ocular

Limitar los tiempos de uso del computador, aplicar la regla 20-20-20 y...

La charla sobre fuerza interior forma parte del ciclo de conferencias organizado por la UNAL Sedes Palmira y Medellín. Fotos: archivo Unimedios.

Salud

agosto 12 de 2020

Universitarios frente al reto de la presión por la pandemia

Los jóvenes y los universitarios son quienes más necesitan recurrir a la...

La arquitectura doméstica de Manizales en los años 50 y 60 se considera como un híbrido entre la tradicional casa cafetera y las nuevas formas de habitar. Fotos: Sebastián Bayona - UNAL Sede Manizales.

Ciudad & Territorio

agosto 12 de 2020

Viviendas de Manizales se transformaron en los años 50 y 60

En esta ciudad la arquitectura doméstica se considera como un híbrido entre la...