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

La plataforma <em>on line</em> se puede utilizar desde cualquier dispositivo.

Ciencia & Tecnología

febrero 22 de 2019

Plataforma web ayuda a encontrar alojamiento

Esta herramienta, denominada Placis, conecta a universitarios foráneos con...

Directivas de la U.N. se reunieron en Valledupar con el gobernador del Cesar, Francisco Ovalle.

Educación

febrero 22 de 2019

La U.N. Sede La Paz, lista para recibir a sus primeros estudiantes

Según el organigrama previsto, el 31 de mayo se publicaría la convocatoria...

Tanque propuesto por la U.N. Sede Manizales.

Ciencia & Tecnología

febrero 22 de 2019

Sistema remueve sedimentos en pequeñas hidroeléctricas

Este modelo limpia permanentemente el lodo, las piedras y otros materiales...

La violencia ejercida sobre personas de los sectores LGBTI está presente en la sociedad. Fotos: archivo particular

Salud

febrero 22 de 2019

Violencia en parejas LGTBI, cada vez más frecuente

Los episodios de violencia se vuelven tan frecuentes en esta comunidad, que con...

Como los agroecosistemas en el Valle cambiaron paulatinamente hacia un predominio de caña, el hábitat de las zarigüeyas se hizo más hostil. Fotos: Lina Gómez

Desarrollo Rural

febrero 22 de 2019

Calor y desnutrición afecta zoocría de zarigüeyas

En un estudio de 57 animales en cautiverio estos pesaron en promedio un 36 %...

Las gallinas criollas ponen huevos de tonalidades verdes, azules y marrones, muy similares a los de la gallina araucana. Fotos: cortesía Grupo de Investigación en Genética Animal (GIGA).

Desarrollo Rural

febrero 22 de 2019

¿De dónde viene la gallina colombiana?

A partir del análisis genético a muestras de sangre de gallinas criollas de 13...

El estudio propone entablar un puente entre los conocimientos ancestrales y la ciencia occidental en las instituciones educativas. Fotos: archivo Unimedios

Educación

febrero 21 de 2019

Cosmovisión indígena no aparece en textos educativos del Guaviare

La predominante presencia de los contenidos convencionales de ciencias...

Seguridad, movilidad y calidad de vida son temas que preocupan a los bogotanos. Foto: www.flickr.com

Ciudad & Territorio

febrero 21 de 2019

La Bogotá de los precandidatos del CD a la Alcaldía

Seguridad, movilidad y educación son los aspectos más importantes que se deben...

Para la sostenibilidad y ecoeficiencia agrícola en la región, la investigación le apuntó a la competitividad económica, la equidad social y el impacto ambiental. Fotos: Édgar Rodríguez – U.N. Sede Palmira

Desarrollo Rural

febrero 21 de 2019

Degradación de suelos en la Orinoquia se podría mitigar

Rotar los cultivos y hacer siembras manuales, además dar un viraje hacia...

Este primer acercamiento fue organizado y dirigido por la Dirección de Relaciones Exteriores de la U.N. Fotos: Luis Palacios – Unimedios.

Educación

febrero 21 de 2019

La U.N. se acerca a la U. de Padua

Ciencias agrícolas, veterinaria, ciencias de la salud e historia son algunas de...